Дисертації (вільний доступ)
Постійне посилання зібрання
Переглянути
Нові надходження
Документ Відкритий доступ Застосування моделей рефлексивного управління в діяльності органів державної влади в умовах воєнно-політичних викликів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Варжанський, Ілля Володимирович; Мельниченко, Анатолій АнатолійовичВаржанський І. В. Застосування моделей рефлексивного управління в діяльності органів державної влади в умовах воєнно-політичних викликів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 281 «Публічне управління та адміністрування». – Національний технічний університет «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Міністерство освіти і науки України, Київ, 2025. У дисертаційній роботі представлено теоретико-методологічне обґрунтування використання моделей рефлексивного управління державними органами у контексті протидії воєнно-політичним загрозам. Розкрито актуальність дослідження феномену рефлексивного управління з огляду на необхідність врахування його як інструмента у плануванні та реалізації гібридної агресії з боку Російської Федерації та активне використання у багатьох сучасних інформаційних операціях. З метою досягнення поставлених завдань дисертаційного дослідження автором було поглиблено понятійно-категоріальний апарат теорії рефлексивного управління, уточнено сутнісні характеристики цього феномену, визначено його місце серед інших форм інформаційного впливу в контексті державного управління. У роботі обґрунтовано необхідність комплексного підходу до вивчення рефлексивного управління, що інтегрує міждисциплінарні методології з різних сфер науки, включаючи системний аналіз, соціальні науки та інформаційні технології. Доведено, що використання моделей рефлексивного управління дозволяє підвищити ефективність державної політики у сфері національної безпеки, зокрема, шляхом прогнозування дій опонентів та адаптації стратегій державного управління до динамічного інформаційного середовища. У роботі вперше запропоновано цілісну систему теоретикометодологічних засад моделювання рефлексивного управління, адаптовану до умов гібридної агресії. Сформульовано низку оригінальних моделей рефлексивного управління та визначено можливості їх практичного застосування у державному управлінні. Проведено поглиблений аналіз історичних аспектів використання рефлексивного управління, що дозволило простежити еволюцію відповідних підходів та їх адаптацію до різних політичних та управлінських контекстів. Автором проведено детальний порівняльний аналіз парадигм рефлексивного управління в різних управлінських традиціях (західна, східна, радянсько-російська). Доведено, що специфічні ознаки кожної з цих парадигм дозволяють не тільки ідентифікувати спроби рефлексивного впливу, але й визначати ймовірних організаторів інформаційних операцій, що має принципове значення для розробки заходів протидії. У дисертації також запропоновано авторські підходи до оцінки ефективності та етичності інформаційних операцій. Це дає змогу визначити межі допустимості окремих методів інформаційного впливу та розробити чіткі критерії для прийняття рішень державними органами щодо проведення інформаційних операцій. Окреме місце займає розробка та емпірична перевірка авторської методики визначення індексу вразливості держав до операцій впливу, заснованої на інтеграції результатів експертного оцінювання за методом Дельфі та аналізу відкритих джерел інформації. Методика дозволила визначити ключові фактори, що забезпечують стійкість держави до інформаційних загроз, зокрема, підтверджено особливу важливість таких демократичних чинників, як медіаграмотність населення, якість освіти, дотримання прав людини та незалежність судової системи. Водночас, результати дослідження вказують, що такі фактори як цензура, культурна глобалізація, надмірне регулювання діяльності іноземних агентів, насадження певної виокремленої національної або релігійної ідентичності мають обмежений вплив на стійкість держави та можуть бути ризикованими з точки зору демократичних принципів управління. Запропонована методика дозволила здійснити ранжування країн Східної Європи за рівнем їхньої вразливості до операцій впливу, а отримані результати були верифіковані шляхом порівняння з міжнародними рейтингами, що підтвердило високу валідність запропонованого підходу. Автором запропоновано низку практичних рекомендацій щодо формування державної політики в галузі інформаційної безпеки, серед яких важливе місце займає впровадження обов’язкових освітніх програм з критичного мислення та медіаграмотності, забезпечення прозорості фінансування політичних партій тощо. Крім того, автором сформульовано рекомендації щодо внутрішньої інформаційної політики в умовах атомізації суспільства. Обґрунтовано необхідність створення рефлексивно-активних середовищ, які сприятимуть формуванню ефективного зворотного зв'язку між органами влади та громадянами. Запропоновано механізми залучення неформальних лідерів до комунікаційних процесів, що дозволяє враховувати специфіку різних соціальних груп та підвищувати рівень суспільної довіри до державних інституцій. Важливим результатом дисертаційного дослідження є класифікація інструментів рефлексивного управління, актуальних для сучасної практики державного управління в умовах гібридних загроз. Автором обґрунтовано, що попри існування операцій третього та вищих рангів рефлексивного управління, практичне використання таких складних комбінацій є малоймовірним на сучасному етапі через обмеженість ресурсів та складність виконання. Водночас, у роботі відзначається, що потенціал розвитку штучного інтелекту та застосування його у державному управлінні можуть дозволити моделювання третього та вищих рангів рефлексивного управління в найближчому майбутньому. У дисертації окремо розглянуто форсайт як інструмент активного прогнозування в сфері державного управління, яке виступає специфічною формою рефлексивного управління. Автором описано парадоксальний ефект форсайту, що полягає в тому, що результати оприлюднених прогнозів майбутнього можуть безпосередньо впливати на саме це майбутнє, створюючи ефект, аналогічний парадоксу «демона Лапласа». Це може призводити як до контрольованих, так і до небажаних наслідків у державному управлінні. Особливу увагу приділено застосуванню інноваційних технологій, зокрема, штучного інтелекту та методів машинного навчання, для оперативного виявлення та нейтралізації інформаційних загроз у державному управлінні. Встановлено, що генеративні моделі штучного інтелекту, навчаючись на маніпулятивних матеріалах, можуть ставати джерелом прихованої дезінформації. У зв’язку з цим автор наголошує на необхідності розробки спеціалізованих адаптивних систем кібербезпеки, які дозволять виявляти та нейтралізувати подібні загрози в реальному часі. Доведено, що інтеграція таких технологій є не лише перспективною, а й необхідною умовою для посилення інформаційної безпеки в умовах зростання складності та кількості операцій впливу, які мають місце у цифровому середовищі. Практичне значення дослідження полягає у формуванні науково-обґрунтованих рекомендацій щодо впровадження моделей рефлексивного управління в діяльність державних органів України, відповідальних за стратегічні комунікації та інформаційно-психологічну безпеку, таких як Рада національної безпеки і оборони України, Служба безпеки України, Державна служба спеціального зв'язку та захисту інформації України. Крім того, результати дослідження можуть бути використані у навчальному процесі при підготовці фахівців за спеціальністю «Публічне управління та адміністрування», зокрема при розробці курсів з національної безпеки, стратегічних комунікацій та рефлексивного управління. Запропоновані автором теоретико-методологічні засади, практичні моделі та інструменти забезпечують підґрунтя для подальших досліджень у сфері публічного адміністрування та національної безпеки, а також мають потенціал для застосування в практиці державного управління з метою посилення стійкості держави перед сучасними гібридними загрозами.Документ Відкритий доступ Удосконалення підходу до розрахунку напружено-деформованого стану елементів системи паророзподілу атомної електростанції(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Беднарська, Інна Станіславівна; Риндюк, Дмитро ВікторовичБеднарська І.С. Удосконалення підходу до розрахунку напруженодеформованого стану елементів системи паророзподілу атомної електростанції. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 144 «Теплоенергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота включає в себе 5 розділів. Робота присвячена удосконаленню підходу до визначення теплового та напружено-деформованого стану паророзподільної системи атомних електростанцій. Досліджувались газодинамічні процеси в проточному тракті головних паропроводів та їх елементів, а саме, в регулюючому клапані. У вступі подається інформація про актуальність обраної теми дослідження, її зв’язок із науковими програмами, тематиками та планами. Визначаються мета та завдання роботи, що сприяють розкриттю досліджуваного питання. Описуються об’єкт, предмет і методи дослідження. Також висвітлюється наукова новизна, практична цінність отриманих результатів, особистий внесок автора, апробація результатів, публікації, а також структура й обсяг роботи. Перший розділ містить огляд літературних джерел, у яких висвітлюються дослідження інших авторів, що займаються подібною проблематикою. Проведено детальний аналіз конструкції системи паророзподілу енергоблоку №2, що отримує пару від парогенератора №2 Хмельницької атомної електростанції. Розглянуто основні елементи системи, їхню конструктивну будову, функціональне призначення та експлуатаційні особливості. Особлива увага приділена характеристикам паропроводів, регулюючих і стопорних клапанів. Проаналізовано наукові джерела, присвячені дослідженню напруженодеформованого стану обладнання електростанцій, зокрема, елементів паророзподілу. Розглянуто сучасні методи моделювання та розрахунку напружено-деформованого стану енергетичного обладнання. Проте аналіз літературних джерел показав, що попри значну увагу до цих питань, дослідження газодинамічних процесів у паророзподільчій системі, умов теплообміну, а також міцнісних і ресурсних характеристик обладнання залишаються вивченими не в повній мірі. Особливо актуальним є дослідження процесів руху вологої пари у головних паропроводах атомних електростанцій, оснащених турбінами К-1000-60/3000, оскільки такі турбіни широко використовуються на українських АЕС. На основі проведеного аналізу наукових праць обґрунтовано необхідність удосконалення підходів до розрахунку напружено-деформованого стану елементів системи паророзподілу. Це сприятиме підвищенню надійності та безпеки експлуатації обладнання атомних електростанцій, які генерують найбільшу частку електроенергії в Україні. У зв’язку з цим у дослідженні поставлено такі основні завдання: • аналіз конструкції та роботи системи паророзподілу енергоблоку атомної електростанції; • аналіз робіт інших авторів, щодо дослідження проблем елементів системи паророзподілу електростанцій; • аналіз методів дослідження газодинамічних процесів; • вибір математичної моделі газодинамічних процесів в проточному тракті елементів паророзподілу; • верифікація обраної математичної моделі на основі результатів розрахунку напружено-деформованого стану регулюючого клапана ЦСТ турбіни К-200-130; • чисельне дослідження газодинаміки паророзподільчої системи енергоблоку №2 ХАЕС; • розрахунок напружено-деформованого стану стопорнорегулюючого клапана турбіни К-1000/60-3000 енергоблоку №2 ХАЕС. Другий розділ присвячений вибору та обгрунтуванню математичної моделі, що описує газодинамічні процеси в системі паророзподілу атомної електростанції. Сучасний розвиток обчислювальної техніки та чисельних методів розв'язання системи рівнянь, іменованих CFD (Computation Fluid Dynamics), що описують газодинамічні процеси, дозволяє моделювати рух робочого тіла в проточному тракті різної конфігурації. Тому був проведений критичний аналіз існуючих методів моделювання течій теплоносіїв та обрано найбільш раціональний. Через високі вимоги до обчислювальних ресурсів основним робочим інструментом для вирішення прикладних завдань газодинаміки обрано методи, що базуються на застосуванні усереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'є-Стокса (RANS) в поєднанні з різними напівемпіричними моделями турбулентності. Розглянута велика кількість об'єктивної інформації про можливості різних напівемпіричних моделей турбулентності при моделюванні тих чи інших типів в'язких течій. Проаналізувавши інформацію, було обрано, за сукупністю своїх якостей, найбільш доцільну серед існуючих моделей турбулентності - модель Ментера (SST - k-ω Shear Stress Transport). Обрано методику дискретизації розрахункової області, розглянуто схеми дискретизації, підходи до побудови розрахункових сіток та критерії їхньої якості, що забезпечують точність чисельного моделювання. В результаті сформовано математичну модель і обрано чисельний метод математичного моделювання тривимірної стаціонарної течії в'язкої перегрітої пари, що базується на використанні осереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'єСтокса в поєднанні з напівемпіричною моделлю турбулентності к-ω SST та методу рішення на базі кінцевих об'ємів. У третьому розділі для перевірки адекватності та доцільності використання предсталеного розрахункового методу порівнювались наружено- деформовані стани стопорного клапана циліндра середнього тиску турбіни К200-130, для яких тепловий стан був розрахований двома способами: 1. З визначенням граничних умов теплообміну I-IV роду на основі критеріальних рівнянь. При цьому розглянуто граничні умови теплообміну, що застосовуються при моделюванні теплових процесів у клапані. Описано розрахункову модель регулюючого клапана, визначено основні параметри, які враховуються під час моделювання його роботи. 2. Дослідженням газодинаміки потоку, сформованого в проточному тракті регулюючого клапана та впливу структури потоку на елементи поверхні корпусу клапана на основі усереднених по Рейнольдсу рівнянь Нав'є-Стокса (RANS). В результаті проведених числових досліджень в програмному комплексі було визначено особливості протікання пари в регулюючому клапані, особливості розвитку парового потоку, особливості утворення вихорів в проточному тракті клапана та їх вплив на внутрішні стінки клапана. Проаналізовано вплив температури та тиску пари на внутрішні стінки регулюючого клапана. На основі отриманих даних виконано розрахунок напруженодеформованого стану клапана ЦСТ турбіни К-200-130, проаналізовано розподіл напружень і деформацій у його конструктивних елементах. При порівнянні результатів саме проведений комплекс числових експериментів по визначенню газодинаміки клапана дозволив запропонувати гіпотезу обґрунтування виникнення деградації внутрішніх поверхонь корпусу клапана з виникненням зон тріщеноутворення. У висновках до розділу підбито підсумки щодо точності та ефективності представленого методу розрахунку з врахуванням газодинамічних процесів, а також його доцільності для подальшого використання при оцінці ресурсу та надійності елементів системи паророзподілу. У четвертому розділі представлено чисельне дослідження газодинамічних процесів у паророзподільній системі енергоблоку №2 Хмельницької АЕС. З огляду на високі вимоги до потужностей ЕОМ і значну тривалість розрахунків, було прийнято рішення досліджувати лише окремі ділянки одного паропроводу, які однаково представлені на кожному з чотирьох паропроводів. Також було враховано лінійну зміну параметрів пари на прямих ділянках паропроводів. Прийнята міра дала можливість не тільки скоротити час і ресурси, що витрачаються на дослідження повної задачі, але і є досить надійним методом прогнозування зміни тиску, температури та швидкостей на схожих ділянках паропроводів. В якості об'єкта дослідження обрано проточний тракт паропровода №2 від парогенератора №2, включаючи стопорнорегулюючий клапан циліндра високого тиску турбіни К-1000-60/3000 ХАЕС. Результатом моделювання є 3-D газодинамічна структура потоку пари, розподіл швидкостей в потоці, температурні поля та розподіли тисків. Аналіз отриманих результатів чисельного моделювання надав можливість досить докладно оцінити вплив геометрії паропроводів на газодинамічні характеристики течії вологої пари. Перевірка адекватності чисельної моделі і коректності моделювання була проведена шляхом порівняння розрахункових результатів з даними, що контролюються датчиками на ХАЕС. Порівняння результатів дослідження та реальних даних дало задовільний збіг. Середня відносна похибка моделі становить близько 7%. Розроблена імітаційна модель є адекватною і може бути використана для розрахунку параметрів течії пари в паропроводах. У п’ятому розділі досліджено напружено-деформований стан регулюючого клапана паропроводу №2 енергоблоку №2 циліндра високого тиску турбіни К-1000-60/3000 Хмельницької АЕС. Основна увага приділена комплексному аналізу впливу газодинамічних і теплових процесів на напружений стан конструкції клапана, що вподальшому дозволить оцінити його надійність та довговічність. Виконано розрахунок газодинаміки регулюючого клапана, визначено особливості руху пари та її взаємодії з внутрішніми поверхнями клапана. Також, для порівняння, розглянуто метод розрахунку граничних умов теплообміну I-IV роду на основі критеріальних рівнянь, що використовується для визначення температурного поля в елементах конструкції. Проаналізовані теплові стани регулюючого клапана, визначені на основі двох різних підходів. Виконано розрахунок напружено-деформованого стану клапана. Окремо досліджено напружено-деформований стан клапана з урахуванням впливу парового сита, що є важливим елементом у розподілі потоку пари та формуванні навантажень на конструкцію. Встановлено, що включення сита в розрахункову модель дозволяє більш точно оцінити локальні напруження та визначити потенційні зони виникнення втомних пошкоджень. Аналіз напружено-деформованого станку металу клапана показав, що основні напруження виникають не тільки в місцях кріплення корпусу та сідла клапана, а й у точках контакту сита з внутрішньою поверхнею корпусу. Зона кріплення сита зазнає підвищених механічних навантажень через зміну гідродинамічного опору потоку пари. У порівнянні з моделлю без сита, максимальні напруження в корпусі клапана збільшилися приблизно на 7–10%, що свідчить про необхідність врахування цього елемента при розрахунках довговічності металу.Документ Відкритий доступ Метод гібридизації класичних та некласичних обчислень для завдань штучного інтелекту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Трочун, Євгеній Володимирович; Гордієнко, Юрій ГригоровичТрочун Є.В. Метод гібридизації класичних та некласичних обчислень для завдань штучного інтелекту. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 121 – Інженерія програмного забезпечення з галузі знань 12 – Інформаційні технології. – Національний Технічний Університет України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці комплексного методу гібридизації класичних та квантових обчислень для підвищення продуктивності та ефективності роботи систем штучного інтелекту, які будуються на основі глибоких нейронних мереж. Вперше було розроблено комплексний метод підвищення ефективності роботи глибоких нейронних мереж за допомогою використання квантових обчислень. Досліджено метод використання квантового пристрою у вигляді одного з прихованих рівнів гібридної глибокої нейронної мережі для підвищення швидкодії моделі штучного інтелекту. Підвищення швидкодії досягається за рахунок інкапсуляції частини обчислень у квантовий пристрій, що виконується на квантовому апаратному забезпеченні, яке надає значне прискорення виконання обчислень порівняно з класичним апаратним забезпеченням. Це робить класичну частину гібридної моделі менш глибокою та відповідно зменшує кількість класичних операцій, що необхідна для роботи нейронної мережі, що відповідно збільшує швидкодію моделі. Розроблено метод використання квантового пристрою для попередньої обробки вхідних даних для збільшення варіативності тренувального набору даних та підвищення точності роботи моделі за рахунок залучення більш різноманітних даних для тренування моделі. Відповідно до методу, квантовий пристрій використовується для квантового «зашумлення» тренувальних данихта виконує роль кроку штучного розширення тренувального набору даних (data augmentation, або ж скорочено DA) при підготовці моделі. Це дозволяє розширити тренувальний набір даних та відповідно досягнути вищих показників точності порівняно з референтними моделями, особливо у контексті задач, де тренувальний набір даних є обмеженим. Розроблено метод використання квантової схеми у якості першого згорткового шару глибоких згорткових нейронних мереж для підвищення точності роботи моделі штучного інтелекту. Відповідно до розробленого методу, квантовий згортковий шар створює багатоканальне представлення вхідного зображення та модель використовує глибоку згорткову мережу у якості класичної частини гібридної моделі для опрацювання багатоканального варіанту зображення, що сприяє кращому виділенню характерних рис класів та сприяє підвищенню точності роботи моделі. Розроблено набір програмних компонентів для виконання як класичних задач класифікації зображень, що використовуються для аналізу ефективності моделей штучного інтелекту, так і показано ефективність підходів для вирішення практико-орієнтованої задачі аналізу знімків місцевості, отриманих з супутника, для виявлення ділянок уражених природною катастрофою. Для експериментів було використано гібридні моделі, побудовані на основі глибоких згорткових нейронних мереж, як простої пірамідальної архітектури, так і складніші та більш сучасні рішення, такі як ResNet50 та EfficientNet. Проведено аналіз результатів застосування запропонованих методів гібридизації класичних та некласичних обчислень. За результатами експериментів з застосуванням запропонованих методів, було продемонстровано їх ефективність у контексті підвищення точності роботи моделей з простішими архітектурами (згорткові нейронні мережі пірамідальної архітектури) на класичних та достатньо повних наборах даних, таких як CIFAR100 (покращення точності класифікації на 2.9% порівняно з референтною моделлю VGG-16). На практико-орієнтованій задачі класифікації зображень, представленої набором даних супутникових знімків, який є менш повним, збільшення ефективності було продемонстровано гібридними моделями наоснові як простіших, так і складних архітектур (таких як EfficientNet та ResNet50). Та було досягнуто нової найсучаснішої та найвищої «state-of-the-art» (SOTA) точності 98.81% (покращення на 0.31% порівняно з референтною моделлю) за допомогою гібридної квантово-класичної моделі, побудованої на основі EfficientNet. Також було доведено можливість та практичність використання методу гібридизації, що полягає у виокремленні частини прихованих шарів глибокої нейронної мережі у квантовий пристрій. Даний підхід гібридизації показав нижчу точність роботи моделі, досягнувши точності у 72.75% (зниження точності на 3.25% відносно референтної моделі) на наборі даних супутникових знімків. Проте це зниження точності може бути несуттєвим у ряді задач відносно пришвидшення операцій за рахунок перенесення частини обчислень на квантове апаратне забезпечення. Розроблені методи є складовими комплексного методу гібридизації класичних та некласичних обчислень та дозволяють підготувати гібридні моделі на основі класичних нейронних мереж, залежно від типу задачі та вимог з підвищення швидкодії чи точності роботи моделей при вирішенні ряду різноманітних практичних задач.Документ Відкритий доступ Управління цифровими трансформаціями в системі економічної безпеки промислових підприємств(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Хлебинська, Олександра Ігорівна; Дергачова, Вікторія ВікторівнаХлебинська О.І. Управління цифровими трансформаціями в системі економічної безпеки промислових підприємств. - Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 073 «Менеджмент». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертація присвячена розвитку теоретичних, удосконаленню методичних методів та формуванню практичних рекомендацій щодо управління цифровими трансформаціями на енергетичних підприємствах. У дисертації досліджено теоретичні підходи до трактування понять, структури та процесів економічної безпеки та впливу цифровізації на її забезпечення. Визначено поняття цифрова безпека та місце цифрової безпеки в системі економічної безпеки підприємства. Досліджено еволюцію, сутність понять та процеси цифровізації та цифрових трансформацій підприємств. Здійснено порівняльний аналіз даних понять в українському та зарубіжному науковому підході. Узагальнено розуміння цифрових трансформацій управлінським персоналом підприємств. Узагальнено перешкоди впровадження цифрових трансформацій в економіці України та в діяльності іноземних підприємств. Здійснено порівняний аналіз методичних підходів до оцінювання цифрової зрілості та цифрової ефективності. Обґрунтовано особливості системи економічної безпеки енергосистеми країни. Економічну безпеку енергосистеми запропоновано розглядати як безпеку стану та безпеку функціональності, як здатність виконувати перелік функцій в енергосистемі в цілому (здатність бути елементом енергосистеми, створювати зкоординовану взаємодію між її учасниками). Обґрунтовано зміни ієрархії підсистем економічної безпеки в умовах цифрової трансформації. Узагальнено сутність поняття цифрової безпеки та критерії її забезпечення. Узагальнено сутність та систематизовано структуру обов'язкових підсистем для організації процесу цифрової трансформації підприємства. Досліджено тенденції цифрових трансформацій в економіці країни та вибірки підприємств енергетики. Узагальнено основні процеси функціональної цифровізації підприємств енергетики. Здійснено діагностику структурної та динамічної стійкості ринку електроенергії в довоєнний період розвитку. Досліджено кількісні показники розвитку енергетики. Проведено аналіз умов та механізмів формування збалансованої системи економічних взаємовідносин між учасниками ринку електроенергії в системі економічної безпеки їх діяльності. Описано механізми функціонування ринку та механізм формування ціни 1 кВт електроенергії. Оцінено вплив функції покладення спеціальних обов’язків на учасників ринку електричної енергії для забезпечення загальносуспільних інтересів у процесі функціонування ринку електричної енергії на ефективність діяльності підприємств енергетики. Здійснено розрахунок нижньої та верхньої межі фінансових збитків НАЕК «Енергоатом» та ПрАТ «Укргідроенерго» при виконанні функції покладання спеціальних обов’язків (ПСО). Оцінено розміри втрат НАЕК «Енергоатом» від виконання функції з покладання спеціальних операцій (ПСО). Виявлено приблизні пропорції співвідношення витрат та доходів в розрізі окремих часових періодів. Систематизовано сучасні ризики діяльності підприємств енергетики, а саме: дебіторську, кредиторську заборгованість, штрафи, позовні витрати, державне регулювання тощо. Запропоновано концептуальний підхід до оцінювання впливу цифрових трансформацій на стан економічної безпеки енергетичного підприємства, який базується на авторській сутності поняття економічної безпеки, задачах цифровізації, ідентифікованих підсистемах економічної безпеки, узагальненій сукупності показників локальних індексів оцінювання стану кожної підсистеми, методиці розрахунку інтегрального оцінювання рівня економічної безпеки підприємства. З урахуванням результатів аналізу особливостей діяльності підприємств енергетики, виокремлено унікальні складові стану їх економічної безпеки, до яких віднесено: ресурси цифрової трансформації, економічну результативність, економічну ефективність, фінансову стійкість, заборгованість. Сформовано перелік показників для оцінювання кожної виокремленої підсистеми. Удосконалено методику оцінювання складових підсистем стану економічної безпеки, яка базується на нормуванні вибірки підприємств та двох етапного адитивного згортання в локальний індекс кожної підсистеми та зведений індекс системи економічної безпеки. Здійснено розрахунок показників оцінювання кожної із підсистем економічної безпеки діяльності НЕК «Укренерго», НАЕК «Енергоатом», ТОВ «ДТЕК Нікопольська СЕС», ДТЕК «Київські електромережі». Застосовано метод адитивного згортання нормованих значень показників та розраховано локальні індекси економічної безпеки вибірки підприємств та зведений індекс економічної безпеки їх діяльності. Виявлено, що підприємствам ланцюга формування вартості електроенергії властиві свої критичні індикатори, які виводять їх економічну систему із зони рівноваги, спрямовуючи її в напрямку наростання економічних небезпек, формуючи нестійкість та нестабільність ресурсів для розвитку. Досліджено вимоги реформування енергетики в умовах глобального енергетичного переходу, які забезпечать стратегічну економічну безпеку діяльності їх підприємств. Узагальнено стратегічні альтернативи, реалізація яких забезпечить досягнення задекларованих цілей енергетичної стратегії, якими є: децентралізація генерації електроенергії; розвиток генерації на основі використання відновлювальних джерел енергії; комбінування відновлювальних та невідновлювальних джерел генерації на виробництвах з безперервним технологічним циклом; створення комунальної енергетики (комунальних енергетичних підприємств). Побудовано ієрархію мети, критерії та стратегічні альтернативи, які забезпечують економічну безпеку підприємств енергетики в умовах глобального енергетичного переходу. Застосовано метод аналізу пріоритетів для ідентифікації пріоритетних стратегічних альтернатив, які відповідають критеріям економічної безпеки енергетики в умовах реалізації енергетичного переходу. Виявлено, що найвищу відповідність критеріям: кліматичної нейтральності, забезпеченості власними ресурсами, цифровій трансформації та інноваціям, інтеграції з ринком ЄС виявила стратегічна альтернатива: розвиток мережі генерації альтернативної енергії. Розвинено понятійний апарат стратегічного управління цифровими трансформаціями шляхом ідентифікації стратегій цифрових трансформацій підприємств електроенергетики, які відповідають цілям та задачам забезпечення їх економічної безпеки. Зокрема, введено в науковий обіг поняття стратегій: цифрового контролю, цифрового управління в умовах криз, цифрової кібербезпеки, цифрового навчання, управління ресурсами, цифрового клієнтського сервісу, і безпеки для оточення, екологічної енергії. Досліджено властивості та ідентифіковано ознаки понять «цифровізація бізнес-моделей» та «цифрові бізнес моделі». Узагальнено атрибутивні характеристики стратегій цифровізації підприємств енергетичної системи України. Виокремлено властивості цифрових бізнес-моделей, які доповнено ознаками: створення цінності завдяки використанню цифрових технологій; інноваційності моделі; використання цифрових каналів продажу; генерування вигоди для клієнта в цифровому форматі; глобальному характеру діяльності; масштабованості моделі. Удосконалено методику оцінювання направленості поведінки економічної безпеки енергетичних підприємств в умовах цифрових трансформацій їх діяльності. Оцінено рівень економічної безпеки підприємств енергетики, який дозволив виявити їх стан. Динамічний підхід до оцінювання тенденцій змін рівня економічної безпеки дозволив інтерпретувати поведінку стану економічної безпеки підприємства та виявити критичні значення локальних індексів, які переводять систему в зону ризику. Сформовано еталонний вираз орієнтованого графа та матриці співвідношень між темпами зміни локальних індексів економічної безпеки підприємств енергетики. Розраховані фактичні співвідношення матриці співвідношень та визначено відстань між їх фактичним та еталонним станами. На основі матричного підходу ідентифіковані локальні підсистеми, зміна стану яких має найбільший вплив на стан економічної безпеки підприємств обраної вибірки.Документ Відкритий доступ Методи та програмні засоби підвищення ефективності моделювання гідроакустичного сигналу на основі введення вагових коефіцієнтів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Пироговська, Тетяна Володимирівна; Мусієнко, Андрій ПетровичПироговська Т.В. Методи та програмні засоби підвищення ефективності моделювання гідроакустичного сигналу на основі введення вагових коефіцієнтів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 121 «Інженерія програмного забезпечення». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2024. Актуальність теми. Аналіз існуючого сучасного програмного забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів доводить, що таке моделювання потребує детального дослідження фізичних процесів розповсюдження звуку у водних середовищах для досягнення максимального можливого наближення та точності до реальних показників, що може використовуватись у різноманітних сферах людської діяльності. Основні виклики сучасних методів моделювання та їх програмної реалізації виникають при моделюванні розповсюдження звуку у водних середовищах у проміжках часу та руху джерела звуку та приймача. Таке моделювання вимагає складних та ресурсозатратних розрахунків, що значно ускладнює роботу науковців. Питанням моделювання морського середовища та розповсюдження звуку має велику кількість досліджень, зокрема це питання досліджували такі науковці як Бріллюен Л., Бреховських Л., Манн Я. А., Тічі Я., Романо А. Дж., Мобараке П. С., Грінченко В. Т., Попов В. В., Солтання Б., Зражевський Г. М., Коржик О., Найда С., Курдюк С., Ніжинська В., Коржик М., Найда А., Ляо С., Сяо В., Ван Ю., Ван Л., Цинь Ц., Лі З., Лю Д., Распет Р., Грейвс Р., Нагл А., Убералл Г., Зарур Г., Вествуд Е.К., Тіндл К.Т., Чепмен Н.Р., Боннель Жюльєн, Фламан Жюльєн, Далл'Осто Девід, Ле Біан Ніколя, Даль Пітер та інші. Дослідження утворення гідроакустичних каналів, розробка підводного зв’язку та телеметрії вимагають більшої деталізації в заданні вхідних параметрів. Постановка хвильового рівняння має передбачати процес поширення акустичних збурень з врахуваннням впливу відбитого та розсіяного поля. Одним з способів вирішення даного питання є моделювання звукового поля методом нормальних хвиль. Розробка, моделювання та використання такого підходу потребує введення часової залежності між змінними динамічної системи. Це дозволить проводити більш глибоке дослідження процесу поширення звукових хвиль в підводному каналі, їх акустичних тиск в вертикальних перетиках середовища та встановлення коефіцієнтів збурення полі під час роботи з джерелом. Найбільш ефективне застосування методу нормальних мод є для випромінювачів, що генерують звук на низькій частоті. В роботах показано, що шум корабля, що віддаляється, можна віднести до низькочастотного. Під час подібних досліджень звукових хвиль та їх випромінювача, досить часто використовується тиск та акустична енергія, що визначені в кожній точці середовища. Спектри судового шуму та шуму перевезення з використанням методу нормальних хвиль, для оцінки точності методу використовуються дані отримані для профілю Мунка. Дно розглядається як шар з різною швидкість та щільністю, тож метод можливо застосовувати для більш широкого спектру задач. В більшості розглянутих задач, перехід до тривимірної моделі методу нормальних хвиль має певну проблематику пов’язану зі стійкістю нелінійних нормальних мод. Тривимірна модель, при застосуванні методу, не враховує в явному вигляді змінну часу. Вважається, що застосування методу нормальних мод можливе при умові, що моди є незмінними протягом певного часового періоду. Проте, при дослідженні випромінювання точкового джерела циліндричного хвилеводу, врахування часової змінної є необхідним. Моделювання гідроакустичного середовища потребує високої деталізація моделей, що підвищить точність результатів моделювання, а також забезпечить можливість задання специфічних умов експерименту. Проте такий спосіб моделювання потребує врахування багатьох фізичних параметрів, що в свою чергу створює потребу в обробці великих масивів даних, що знижує швидкість обчислень і вимагає більш потужних обчислювальних систем. Інтеграція нових підходів до моделювання гідроакустичного поля дозволить комплексно вирішувати задачі моделювання. Проте нові підходи також мають підвищувати ефективність методу безвтрати точності розрахунків. Зокрема існує необхідність в комбінуванні існуючих методів для забезпечення подальшого розвитку систем визначення морських об’єктів. Для розв’язання протиріччя, яке було визначене, в дисертаційній роботі розв’язується актуальне наукове завдання щодо розробки методів та програмного забезпечення моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів в методі нормальних мод для врахування нелінійності моделі морського середовища. Дисертаційне дослідження виконане відповідно до планів наукової та науковотехнічної діяльності Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» і кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці та є частиною досліджень в рамках науково-дослідних робіт: "Методи забезпечення функціональної стійкості розподілених інформаційних систем підприємств". Державний реєстраційний номер: 0121U108334, КПІ, 2021-2025 рр. Терміни виконання: початок – 01.03.2021 р. закінчення – 28.02.2025 р; “Дослідження інтелектуальних комп’ютерних моделей та алгоритмів аналізу сигналів морського середовища”, договір № Д/020.01/0204.02/58/2020 від 23 грудня 2020 р. між КПІ ім. Ігоря Сікорського та Інститутом Океанографічного Приладобудування Академії наук провінції Шандунь (КНР) про виконання наукової теми; договір № DLN-20-DP-01 від 15 грудня 2020 р. (зареєстровано в КПІ ім. Ігоря Сікорського за № д/0201.01/0204.02/55/2020 від 23.12.2020р.) з надання Послуг з розробки програмного забезпечення між КПІ ім. Ігоря Сікорського та Товариством з обмеженою відповідальністю «Науково–виробниче підприємство «СИМВОЛ». Мета дисертаційної роботи полягає в підвищенні ефективності програмних засобів комп'ютерного моделювання сигналу дальнього гідроакустичного поля за рахунок удосконалення класичного методу нормальних мод та розроблення узагальненого методу для моделювання сигналу. Основні завдання дослідження включають: 1. Дослідити існуючі методи моделювання гідроакустичного поля, з метою вибору методу для подальшого використання при розробленні програмного забезпечення. 2. Проаналізувати існуюче програмне забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів та визначити його переваги та недоліки для пошуку способів покращення існуючих методів моделювання. 3. Удосконалити класичний метод нормальних мод для моделювання сигналу дальнього поля на основі введення зміни швидкості звуку з глибиною та часової змінної з метою врахування особливостей розповсюдження звуку у водних середовищах. 4. Удосконалити класичний метод нормальних мод введенням вагових коефіцієнтів з метою врахування нелінійності морського середовища. 5. Розробити узагальнений метод нормальних мод на основі розроблених удосконалень: введення залежності зміни швидкості з глибиною, часової змінної та вагових коефіцієнтів. 6. На основі модельно-орієнтованого підходу розробити архітектуру програмного забезпечення та користувацький інтерфейс моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів з метою врахування нелінійності морського середовища. 7. Розробити програмне забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів дальнього поля та провести тестування з метою доведення коректності теоретичних результатів. Об'єктом досліджень є процес комп'ютерного моделювання гідроакустичних сигналів в дальньому полі. Предметом досліджень є методи, алгоритми та програмні засоби комп’ютерного моделювання гідроакустичних сигналів в дальньому полі. Дисертаційні дослідження проводились на основі гідроакустичної теорії. Теоретичні основи фізичних процесів розповсюдження звуку у водному середовищі комбінаторної теорії, аналітичного моделювання та дискретної оптимізації. Методи теорії обробки спостережень для аналізу експериментальних даних. Наукова новизна одержаних результатів. 1. Удосконалено класичний метод нормальних мод для моделювання гідроакустичного сигналу, який відрізняється від існуючих введенням залежностейшвидкості звуку від глибини для врахування особливостей водного середовища та зміни акустичного тиску з часом. 2. Вперше розроблено узагальнений метод нормальних мод на основі врахування змінної швидкості звуку, часової змінної та введення вагових коефіцієнтів для визначення як лінійних, так і нелінійних випадків, що дозволить підвищити точність обрахунків акустичного тиску в хвилеводі. 3. Вперше розроблено архітектуру програмного забезпечення моделювання гідроакустичних сигналів на основі удосконаленого та узагальненого методів нормальних мод, яка до того ж відрізняється від існуючих можливістю задання різних параметрів середовища моделювання, які збільшує швидкість обрахунків на 30%, та впливають на побудову сценарію руху об’єкта спостереження. Практичне значення отриманих результатів. 1. Вперше розроблено програмне забезпечення комплексної системи моделювання гідроакустичних сигналів на основі запропонованих удосконаленого методу. Зокрема в реалізації було запропоновано спосіб спрощення та пришвидшення обрахунків за використанням паралельних обчислень за законом Амдала. Впровадження зазначеного програмного забезпечення дозволяє з більшою точністю та швидкістю отримати результати моделювання розповсюдження звуку у водному середовищі. 2. Проведено аналіз ефективності запропонованих методів моделювання гідроакустичних сигналів. Аналіз показав, що, за результатами моделювання розповсюдження гідроакустичного сигналу в морському середовищі, розроблений узагальнений метод дозволяє зменшити час обрахунку в середньому на 30 % без погіршення точності отриманих результатів. Це надає можливість стверджувати, що ефективність моделювання гідроакустичних сигналів методом нормальних мод підвищується. Результати досліджень прийняті до впровадження в Конструкторському бюро «Шторм» КПІ ім. Ігоря Сікорського (акт від 26.02.2025 р.), в навчальний процес кафедри інженерії програмного забезпечення в енергетиці Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» при викладанні дисципліни «Інженерія даних та знань» для студентів освітнього рівня«Магістр» спеціальності 121 «Інженерія програмного забезпечення» денної та заочної форми навчання(акт від 26.02.2025 р.). Реалізація удосконаленого методу нормальних мод на основі вагових коефіцієнтів дозволяє: ефективніше моделювати фізичні процеси, які відбуваються у водному середовищі при поширенні звуку; знизити вимоги до устаткування, потрібного для запуску програмного забезпечення; експериментувати та порівнювати різні моделі поширення звукових хвиль у водному середовищі. Мета досліджень щодо підвищенні ефективності методів та програмного забезпечення моделювання сигналу дальнього поля на основі введення вагових коефіцієнтів в методі нормальних мод для врахування нелінійності моделі морського середовища досягнута і усі поставлені наукові часткові завдання вирішені повністю. Отримані наукові результати дисертаційних досліджень є внеском в розвиток інформаційних технологій для системного аналізу, дослідження, розроблення архітектури та методів побудови багаторівневих комп’ютерних систем моделювання гідроакустичних явищ, зокрема комерційного призначення. Перспективними шляхами досліджень є розробка нових і удосконалення існуючих моделей та методів підвищення ефективності моделювання гідроакустичних явищ, зокрема розширення врахованих факторів, які можуть впливати на обрахунок.Документ Відкритий доступ Отримання адсорбційно-(фото)каталітичних та мембранних матеріалів на основі алюмосилікатів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Куриленко, Віктор Сергійович; Донцова, Тетяна Анатоліївна; Янушевська, Олена ІванівнаКуриленко В. С. Отримання адсорбційно-(фото)каталітичних та мембранних матеріалів на основі алюмосилікатів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. Дисертаційну роботу присвячено дослідженню природних алюмосилікатів (цеоліту, бентоніту та каоліну) для створення функціональних матеріалів екологічного призначення – адсорбентів, фотокаталізаторів, каталізаторів та матриць для керамічних мембран. У роботі розроблено підходи до активування та модифікування природних алюмосилікатів з метою покращення адсорбційних, фотокаталітичних і каталітичних властивостей. Кислотне активування цеоліту та бентоніту реалізовано шляхом обробки нітратною кислотою (2 моль/дм3 ) за температури 40 °C впродовж 4 годин. В результаті отримано адсорбційні матеріали та носії для створення фотокаталізаторів/каталізаторів. Фотокаталізатори та каталізатори отримано подальшим модифікуванням носіїв оксидами металів (TiO2, CoO, NiO, ZrO2) за власно адаптованими методиками. Можливість одержання керамічних матриць на основі природних алюмосилікатів вивчено традиційним методом сухого пресування та 3D друком за DLP технологією. Отримані функціональні матеріали охарактеризовано методами РФА, ІЧспектроскопії, термічного аналізу, низькотемпературної адсорбції/десорбції азоту та електронної мікроскопії. Встановлено температурні залежності фазових перетворень досліджуваних алюмосилікатів, поверхневі функціональні групи, структурно-адсорбційні характеристики та кислотно-оснóвні властивості тощо. Показано, що адсорбційна активність по відношенню до іонів фтору суттєво залежить від рН водного розчину, типу сорбенту, його дози та вихідної концентрації іонів фтору у розчині. Зазначено, що зниження рН водного розчину до значення 3,7 у присутності природного цеоліту (Zeo-0) підвищує ступінь видалення F- до 67 %, а адсорбційну ємність сорбенту – до 0,77 мг/г за вихідної концентрації 15 мг/дм3 . Кислотно-активований цеоліт (Zeo-1) виявляв суттєво кращі адсорбційні характеристики: за дози 10 г/дм3 досягалося повне видалення фторид-іонів впродовж 120 хвилин, а за зменшення дози до 1 г/дм3 та вихідної концентрації іонів фтору 15 мг/дм3 адсорбційна ємність адсорбенту і ступінь видалення F- становила 7,89 мг/г і 52,6 % відповідно. Мінімальна доза адсорбентів, яка необхідна для досягнення гранично допустимої концентрації за фторид-іонами, складала 0,4 г/дм3 для Zeo-1 і 1,18 г/дм3 для Bent-1 (вихідна концентрація F- С0 = 3 мг/дм3 ). Встановлено, що адсорбція іонів фтору за використання усіх адсорбентів найкраще описується моделлю ВагелараЛенгмюра (R2 = 0,999). Доведено, що композитні фотокаталізатори на основі природних алюмосилікатів та ТіО2 (10 мас.%) є високо активними у видаленні органічних барвників різної природи (на прикладі метиленового синього та конго червоного). Винайдено, що видалення метиленового синього з водного розчину композитом TiO2/Zeo-1 відбувається повною мірою за рахунок адсорбції, а вилучення конго червоного (до 74 %) – у результаті фотокаталітичного процесу. Порівняльний аналіз вартості та фотокаталітичної активності TiO2/Zeo-1 з комерційним TiO2 P25 показав, що отриманий композит є значно дешевшим (~ у 70 разів), ніж P25 при співрозмірній фотокаталітичній активності. Дослідження каталітичного крекінгу полістиролу з використанням природного українського цеоліту, модифікованого оксидами Co, Ni та Zr, свідчать про перспективність його застосування як носія каталізаторів в процесах переробки пластикових відходів. За допомогою одностадійної схеми каталітичного крекінгу полістиролу і використання суміші каталізаторів Zeo-1 та NiO/Zeo-1 отримували вихід рідкої фази на рівні 65,3 %. Найвища селективність за стиролом (81,9 %) досягнута для каталізаторів Zeo-0 і CoO/Zeo-1 при застосуванні двостадійної схеми. Доведено доцільність використання українських природних алюмосилікатів для створення керамічних матриць методом сухого пресування, які характеризувались пористістю до 43,6 %. Продемонстровано можливість 3D друку за DLP технологією з метою одержання керамічних матриць контрольованого дизайну з використанням попередньо термообробленого каоліну. У дисертації вперше одержані такі нові наукові результати. Винайдено, що кислотне активування українських цеоліту та бентоніту одночасно забезпечує розвинення питомої площі поверхні, її протонування та створення внаслідок цього кислотно-осно́ вних активних центрів, що суттєво підвищує адсорбційну та каталітичну. Доведено, що синтез фотокаталітичних систем на основі природних українських алюмосилікатів та ТiO2 є перспективним способом отримання вітчизняних низьковартісних фотокаталізаторів, які є конкурентними у порівнянні з чистою фазою титан(IV) оксиду за рахунок утворення специфічної вторинної пористої структури. Виявлено, що поєднання кислотного активування та модифікування природного цеоліту українського походження оксидами кобальту та нікелю дозволяє одержати високоактивні каталізатори переробки полістиролу методом крекінгу, що пов’язано з посиленням впливу протонування поверхні цеоліту на каталітичну активність оксидів перехідних металів. Вперше показано можливість використання українського природного каоліну для створення суспензій, що здатні до фотополімеризації і до 3D друку методом DLP. Встановлено, що для приготування суспензії на основі фотополімерної смоли High Speed Resin v2 необхідна попередня термообробка природного каоліну за 500 °С. Практична значущість підтверджується наступним. Розроблено технологічну схему модифікування природного цеоліту, яка функціонує в періодичному режимі та дозволяє отримати три продукти: кислотноактивований сорбент – Zeo-1, фотокаталізатор – TiO2/Zeo-1 та каталізатор крекінгу полістиролу – CoO/Zeo-1. За результатами техніко-економічних розрахунків встановлено, що ціна адсорбенту (Zeo-1), фотокаталізатору (TiO2/Zeo-1) та каталізатору крекінгу (CoO/Zeo-1) є на рівні 130,36 грн/кг, 420,74 грн/кг та 590,78 грн/кг відповідно. Випробовувано каталізатор Zeo-0+CoO/Zeo-1 в двохстадійній схемі крекінгу полістиролу на базі ТОВ «НВГ «СІНЕКОТЕХ». Акт випробувань додається. Розроблено методику моделювання та 3D-друку керамічної матриці методом DLP з використанням природної сировини (каоліну та цеоліту). На підставі цього впроваджено лабораторну роботу «3D моделювання керамічних мембран в програмі Autodesk Fusion 360» з освітнього компоненту «Хімічні технології нульового забруднення» для освітньо-наукової програми другого (магістерського) рівня за спеціальністю 161 «Хімічні технології та інженерія», що підтверджено актом впровадження в навчальний процес.Документ Відкритий доступ Визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Kичко, Інна Михайлівна; Лук’янчиков, Євгеній ДмитровичKичко І.М. Визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття ступеня доктора філософії за спеціальністю 081 «Право». Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського. Київ, 2025. Дисертацію присвячено комплексному дослідженню теоретичних і прикладних проблем визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. На основі аналізу законодавства та доктрини кримінального процесу, виокремлено відповідні історичні періоди доказового права, у кожному з яких кримінальне процесуальне законодавство зазнавало змін, зокрема й у частині еволюції такого критерію (властивості) доказів, як їх допустимість. Обґрунтовано тезу про те, що сучасний етап розвитку теорії доказування характеризується такими рисами, пов’язаними з предметом дослідження: становлення інституту недопустимості доказів в Україні в нинішній інтерпретації законодавця в КПК України 2012 р.; складнощі у судовій практиці та неоднозначність наукових підходів щодо віднесення / невіднесення окремих доказів до очевидно недопустимих; невизначеність у питанні процесуальних прав учасників судового розгляду та повноважень суду з дослідження та оцінки доказів на предмет їх очевидної недопустимості. Зроблено висновок, що допустимість доказів є одним з найважливіших критеріїв оцінки доказів, процесуальною властивістю, яка полягає у з’ясуванні відповідності фактичних даних вимогам закону з точки зору змісту та форми, що забезпечує їх належність та достовірність, а також дотримання прав та законних інтересів учасників кримінального провадження. Зазначено, що докази набувають властивості допустимості при дотриманні відповідних критеріїв (умов): належного суб’єкта отримання доказів, отримання доказів з належного джерела та з дотриманням визначеного законом процесуальногопорядку. Решта критеріїв допустимості – законність, надійність, системність, етична обґрунтованість тощо, є похідними від них. Аналіз міжнародних стандартів (правил) кримінального процесу, вироблених прецедентною практикою ЄСПЛ та відображених у положеннях чинного КПК України, дав можливість визначити його правові позиції у контексті відповідності доказів критерію допустимості, до яких віднесено: право на справедливий судовий розгляд; безпосередність дослідження показань, речей і документів; недопустимість показань, отриманих шляхом катування, приниження, провокацій і підбурювання; презумпція невинуватості та забезпечення доведеності вини підозрюваного (обвинуваченого); порушення права на захист; повага до людської гідності; розумність строків; недопустимість порушення права на перехресний допит та ін. Підкреслюється, що окреслені стандарти не існують окремо один від одного, а їх комплексне застосування здатне забезпечити ефективне функціонування інституту визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні. Наголошено, що положення про можливість визнання доказу очевидно недопустимим є додатковою гарантією винесення неупередженого рішення і реалізації права заінтересованими особами на виключення доказів, отриманих з порушенням закону, як елементу права на захист. Наведено аргументи, що очевидно недопустимими слід вважати докази, отримані шляхом істотного порушення прав людини і основоположних свобод, які мають явний і безумовний характер та не потребують додаткових процесуальних дій. Визначено, що під час судового розгляду суд як за клопотанням визначеного у КПК України учасника кримінального провадження, так і з власної ініціативи, після змагальної процедури (безпосередня участь у дослідженні доказів, щодо яких висловлено сумнів щодо їх допустимості; наведення аргументів та заперечень щодо визнання доказу очевидно недопустимим), може прийняти одне з таких рішень: визнати доказ очевидно недопустимим у разі встановлення таких ознак, або відмовити в задоволенніклопотання про визнання доказу очевидно недопустимим. З’ясовано, що обов’язок доказування обставин, на які вказує ініціатор клопотання про визнання доказів очевидно недопустимими, може бути покладений не тільки на сторони кримінального провадження, а й на потерпілого, представника юридичної особи, щодо якої здійснюється провадження, цивільного позивача, цивільного відповідача, представників. У зв’язку з цим, обов’язок доказування щодо належності та допустимості доказів в частині розміру процесуальних витрат та обставин, які характеризують обвинуваченого, доцільно відобразити в ч. 2 ст. 92 КПК України. Звертається увага на те, що з огляду на дискрецію щодо покладення на суд обов’язку оцінити доказ з позиції його відповідності критеріям, визначеним у ч. 1 ст. 94 КПК України, у випадках очевидної недопустимості доказу, суд зобов’язаний визнавати докази такими на власний розсуд під час судового розгляду, а не під час ухвалення кінцевого судового рішення у справі, з попереднім винесенням цього питання на обговорення його учасниками. В разі коли учасник судового розгляду клопоче про надання часу на підготовку заперечень, спростування доводів протилежної сторони, наведених у клопотанні про визнання доказу очевидно недопустимим, суд повинен надати йому таку можливість. Обґрунтовано, що відповідне рішення суду потребує розлогої аргументації із мотивуванням та зазначенням підстав очевидної недопустимості, або їх відсутності у разі відмови в задоволенні відповідного клопотання. Наслідком задоволення клопотання про очевидну недопустимість доказу є неможливість його дослідження та подальшої оцінки в кінцевому рішенні суду. Встановлено, що у разі, якщо на переконання апелянта, виключення з матеріалів кримінального провадження відповідних доказів, визнаних судом очевидно недопустимими, потягло за собою безповоротну втрату цінної доказової інформації, значне викривлення доказової інформації, покладеної в основу кінцевого судового рішення, визначені КПК України учасникикримінального провадження, мають право оскаржити рішення суду (вирок, ухвалу), прийняте на очевидно недопустимих доказах як таке, що спричинило невідповідність висновків суду, викладених у судовому рішенні, фактичним обставинам кримінального провадження (п. 2 ч. 1 ст. 409 КПК України). Окрему увагу присвячено порівняльному аналізу кримінального процесуального законодавства та судової практики, що склалася в країнах систем загального та континентального права. Зроблено висновок про значення для оцінки допустимості доказу відсутності чи наявності наміру у суб’єкта доказування у разі порушення ним процедури збирання доказів. Вказано, що відсутність у кримінальному процесі інших країн жорстких критеріїв недопустимості доказів, а також вичерпного переліку видів доказів та слідчих дій, створює умови для максимальної реалізації засади змагальності сторін та широкого суддівського розсуду в оцінці допустимості доказів. Такі правові приписи є перспективними для розвитку доказового права вітчизняної кримінальної процесуальної науки. Розгляд правил недопустимості доказів за законодавством розвинених країн, спонукав до висновку, що в українському кримінальному процесі процесуальний порядок визнання доказів очевидно недопустимими, потребує певної трансформації з огляду на відсутність критеріїв віднесення доказів до такої категорії, нечіткість окремих формулювань процедурного характеру, що часто ставить під сумнів відновлення порушену незаконним обмеженням прав громадян збалансованість процесуальних можливостей учасників кримінального провадження щодо відстоювання своїх процесуальних інтересів. Наведено аргументи щодо віднесення окремих доказів до очевидно недопустимих у кримінальному провадженні, зокрема отриманих шляхом очевидного порушення правової процедури збирання доказів неналежним суб’єктом унаслідок зміни підслідності, а також порушення гарантій адвокатської діяльності при повідомленні адвокату про підозру та під час проведення обшуку чи огляду житла, іншого володіння адвоката, приміщень, де він здійснює адвокатську діяльність, зокрема у разі зупинення права на зайняття адвокатською діяльністю. У дисертації також сформульовано інші висновки, пропозиції та рекомендації, що відповідають вимогам наукової новизни та стосуються предмета дослідження. Зокрема, аргументовано доцільність відображення у ч. 2 ст. 92 КПК України положення, що обов’язок доказування належності та допустимості доказів, даних щодо розміру процесуальних витрат та обставин, які характеризують обвинуваченого, покладається на учасника кримінального провадження, що їх надає; внесено пропозицію щодо унормування строків досудового розслідування шляхом доповнення ст. 219 КПК України частиною 2, ч. 1 ст. 284 КПК України пунктом 10, ст. 284 КПК України частиною 9 з метою унеможливлення процесуальних зловживань уповноваженими особами; обґрунтовано необхідність доповнення ст. 87 КПК України положенням щодо врахування судом неминучості виявлення доказу незалежно від порушення прав підозрюваного, в результаті чого такий доказ може бути визнаний допустимим. Розроблено процесуальний порядок визнання доказів очевидно недопустимими у кримінальному провадженні, відповідно до якого, за результатами розгляду клопотання про визнання доказів очевидно недопустимими, суд виносить ухвалу. Наведено аргументи щодо відображення відповідної процедури в окремій ст. 891 КПК України.Документ Відкритий доступ Автоматизація процесу керування адаптивною системою переривчастого теплозабезпечення будинку на базі теплонасосної установки(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Богза, Микола Сергійович; Волощук, Володимир АнатолійовичДисертація на здобуття наукового ступеню доктора філософії за спеціальністю 151 «Автоматизація та комп’ютерно-інтегровані технології». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. У дисертаційній роботі запропоновано подальший розвиток підходу з автоматизації процесу керування адаптивною системою переривчастого теплозабезпечення будинку на базі теплонасосної установки (ТНУ) із застосуванням оптимальних уставок регулятора. Зокрема, визначено умови формування уставки для ПІД-регулятора з урахуванням змінного графіку обігріву будівлі, динаміки теплових режимів в будівлі та зовнішніх умов, що дозволяє підвищити енергоефективність системи теплозабезпечення. Розроблено математичну модель ТНУ, яка дає змогу досліджувати динамічні режими роботи системи теплозабезпечення під час переривчастого обігріву, зокрема при переході від нічного режиму зі зниженою уставкою до етапу ранкового розігріву, що забезпечує комфортну температуру на момент початку робочого дня. Запропоновано алгоритми оптимізації режимів роботи ТНУ, завдяки яким підвищується ефективність системи теплозабезпечення. Також запропоновано методологію інтеграції аналітичних та нейронних моделей ТНУ в середовище MATLAB/Simulink, що дає можливість прискорити процес моделювання системи у змінних умовах експлуатації. Досліджено вплив параметрів переривчастого обігріву на коефіцієнт перетворення (COP), споживання електроенергії ТНУ та комфортні температурні умови у будівлі. Результати дослідження демонструють, що застосування запропонованого підходу дозволяє мінімізувати споживання електроенергії ТНУ, забезпечити гнучке управління температурними режимами та оптимізувати енергоспоживання, що сприяє підвищенню загальної ефективності системи теплозабезпечення будинку. Перший розділ документа містить детальний опис проблематики та актуальності дослідження, присвяченого автоматизованому керуванню ТНУ у системах теплозабезпечення будівель. Основний акцент зроблено на необхідності підвищення енергоефективності за рахунок удосконалення алгоритмів керування, що дозволяють оптимізувати витрати електроенергії без втрати теплового комфорту. У вступній частині розглядається зростання попиту на енергоефективні технології в умовах глобальної тенденції до скорочення використання викопного палива. Особлива увага приділена впливу переривчастого режиму обігріву на зменшення енергоспоживання. Наголошено, що традиційні системи працюють у режимі постійного навантаження, що не завжди є доцільним, особливо в умовах змінних температурних умов та відсутності людей у будівлі в нічний час. Далі обґрунтовується необхідність використання математичних моделей для прогнозування та керування тепловими режимами в будівлі. Описано, що використання пакету Matlab, Simulink, Simscape для моделювання дозволяє створювати динамічні моделі, які враховують зміни умов навколишнього середовища, теплотехнічні характеристики огороджувальних конструкцій будівлі та динамічні процеси теплових режимів. У контексті формування керуючих алгоритмів підкреслюється важливість правильного вибору уставки температури в нічний час та випереджаючого прогріву, щоб до моменту початку робочого дня забезпечити комфортний тепловий режим всередині приміщення. Таким чином, перший розділ висвітлює основні виклики у сфері теплозабезпечення будівель, окреслює мету дослідження та обґрунтовує вибір методів та засобів для реалізації енергоефективного управління ТНУ. Другий розділ дисертації присвячений розробці аналітичної моделі ТНУ, яка є основним інструментом для дослідження її роботи, оцінки ефективності та оптимізації режимів експлуатації. У розділі розглядаються сучасні методи моделювання ТНУ, їхні переваги та недоліки, а також визначаються ключові етапи створення аналітичної моделі. Аналіз методів моделювання охоплює три основні підходи: аналітичні, емпіричні та гібридні моделі. Аналітичні моделі базуються на фізичних принципах, таких як закони термодинаміки, теплопередачі та гідродинаміки, що забезпечує високу точність, але вимагає значних обчислювальних ресурсів. Емпіричні моделі, побудовані на основі експериментальних даних, швидші у реалізації, але менш універсальні та менш адаптивні до змінних умов експлуатації. Гібридні моделі поєднують обидва підходи, дозволяючи отримати баланс між точністю та обчислювальною складністю, що робить їх найбільш перспективними для моделювання складних систем. Наступна частина розділу присвячена етапам створення аналітичної моделі ТНУ. Основою для моделювання є фундаментальні фізичні закони: збереження енергії, теплопередачі, рівняння стану та гідродинаміки потоків. Розробка аналітичної моделі включає математичний опис основних компонентів ТНУ: випарника, компресора, конденсатора та розширювального вентиля. Для кожного з них формулюються рівняння енергетичних балансів з використанням функціональних залежностей які визначають теплофізичні властивості робочих тіл. Особливу увагу приділено використанню програмного пакету CoolProp, який дозволяє точно розраховувати теплофізичні властивості робочих тіл, які використовуються в ТНУ. Інтеграція цього пакета в MATLAB/Simulink/Simscape забезпечує високу точність розрахунків у реальному часі, що критично важливо для динамічного моделювання. Детально розглядається алгоритм використання CoolProp для визначення теплофізичних параметрів робочих середовищ у різних компонентах ТНУ. Реалізація моделі в MATLAB включає розробку модульної структури, у якій окремі функціональні блоки описують роботу кожного елемента системи. Модель інтегрована в середовище Simulink, що дозволяє проводити симуляції динамічних режимів роботи ТНУ та аналізувати ефективність керування тепловими процесами. Для тестування та валідації використовуються експериментальні дані, що дозволяють оцінити похибку моделювання та перевірити адекватність отриманих результатів. Окремий підрозділ присвячений валідації моделі, яка включає порівняння розрахункових значень із експериментальними даними. Аналіз похибок показує, що модель має високу точність, особливо у номінальних і часткових режимах роботи. Висновки до розділу узагальнюють основні результати розробки аналітичної моделі ТНУ, підкреслюючи її практичну значущість для оптимізації режимів роботи такими установками. Зазначається, що модель може бути використана для розробки інтелектуальних алгоритмів керування, що дозволить підвищити енергоефективність системи. Водночас наголошується на її головному недоліку – значних обчислювальних витратах, що ускладнює використання моделі для довготривалих симуляцій. Тому в наступних дослідженнях передбачається заміна аналітичної моделі на модель машинного навчання. Третій розділ дисертації присвячений розробці та інтеграції моделі машинного навчання для ТНУ у середовище Simulink. Традиційні аналітичні моделі, незважаючи на свою точність, мають значні обмеження у швидкодії, що ускладнює їх використання для управління в реальному часі. Використання методів машинного навчання дозволяє зменшити обчислювальну складність та адаптувати модель до змінних умов. Ця методологія поєднує точність аналітичних моделей із швидкодією нейронних мереж, що робить її перспективним підходом до керування ТНУ. Одним із ключових етапів дослідження є вибір моделі машинного навчання. Було проведене порівняння двох підходів: алгоритму Random Forest і нейронної мережі LSTM. Алгоритм Random Forest є простішим у реалізації та менш вимогливим до даних, але він не враховує часових залежностей у роботі системи. Натомість LSTM дозволяє моделювати складні динамічні процеси та аналізувати змінні, що мають довгострокові залежності. Тестування показало, що LSTM значно перевершує Random Forest у точності прогнозування теплових режимів системи, хоча потребує більше обчислювальних ресурсів під час навчання. Розробка нейронної моделі передбачала кілька етапів: збір і підготовка тренувальних даних, вибір архітектури нейронної мережі, її навчання та подальша інтеграція у Simulink. Було використано великий обсяг даних, отриманих із аналітичної моделі ТНУ, що містили інформацію про температурні режими у випарнику, конденсаторі, компресорі, теплове навантаження та масову витрату теплоносія. Дані були нормалізовані та структуровані для ефективного навчання моделі. Вибір архітектури нейронної мережі зупинився на LSTM, оскільки цей тип мереж ефективно працює з часовими рядами. Модель складалася з одного прихованого шару з п’ятьма нейронами, що забезпечило баланс між швидкістю роботи та точністю прогнозування. Для запобігання перенавчанню використовувалися техніки регуляризації, зокрема ранній зупин. Оптимізація виконувалася за допомогою алгоритму Adam, а функцією втрат було обрано середньоквадратичну помилку. Після навчання модель була конвертована у формат, придатний для використання у Simulink. Це передбачало трансформацію нейронної мережі у C-код із використанням бібліотеки keras2c, що дозволило отримати компактний та швидкодіючий код. Подальша інтеграція моделі у Simulink виконувалася через S-функцію, яка забезпечила зв’язок між нейронною моделлю та моделями інших типів, створених вбудованими засобами Matlab/Simulink. Тестування інтегрованої моделі в середовищі Simulink підтвердило її ефективність. Було проведено порівняння трьох реалізацій: вихідної моделі на Python, її еквівалента на мові C та кінцевого блоку S-функції у Simulink. Всі три варіанти показали близькі результати за точністю, що свідчить про коректність перетворення та інтеграції моделі. Водночас значно покращилася швидкість обчислень: якщо модель у Python потребувала значного часу для кожної ітерації, то реалізація у C-коді дозволила суттєво прискорити процес, а блок S-функції забезпечив можливість роботи в реальному часі. Висновки розділу підкреслюють доцільність використання методів машинного навчання для оптимізації роботи ТНУ та синтезу систем управління. Запропонований підхід поєднує точність аналітичних моделей із продуктивністю нейронних мереж, що робить його ефективним інструментом для досліджень. Інтеграція моделі в Simulink відкриває нові можливості для оптимізації управління ТНУ, дозволяючи адаптувати систему до змінних умов експлуатації та прогнозувати її роботу з високою точністю. Майбутні дослідження можуть бути спрямовані на вдосконалення моделі, зокрема на її адаптацію до різних типів ТНУ та розширення можливостей керування за допомогою інтелектуальних алгоритмів. Четвертий розділ дисертації присвячений розробці моделі системи теплозабезпечення будинку. Основною метою цього етапу є створення загальної моделі, яка об’єднує ТНУ, систему опалення та будівлю. Така модель забезпечує відтворення динаміки теплових режимів у будинку, через вплив зовнішніх факторів та роботу системи теплозабезпечення. Також є можливість інтеграції різних алгоритмів керування та їх аналізу для оцінки ефективності та оптимізації роботи системи. Модель враховує конструктивні особливості будівлі, теплофізичні характеристики огороджувальних конструкцій, внутрішні джерела теплоти. Використання кліматичних даних які представлені типовим метрологічним роком, дає можливість дослідити динаміку теплового режиму будівлі впродовж опалювального сезону. Модель ТНУ реалізована на основі нейронної мережі LSTM дає можливість дослідити динаміку змін режимів роботи установки та системи теплозабезпечення загалом. Модель системи опалення побудована з урахуванням постійної витрати теплоносія та роботи за температурним графіком з метою підтримання в приміщеннях теплового комфорту. Одним із ключових етапів дослідження є узгодження теплових режимів моделі ТНУ з моделлю будинку. Цей процес передбачає зв’язок між фізичними параметрами системи, такими як температура теплоносія, теплове навантаження та зовнішні кліматичні умови. Температура води на виході з ТНУ та її масова витрата виступають вхідними параметрами для моделі будинку, яка, у свою чергу, генерує сигнал зворотного зв’язку для регулювання режиму роботи компресора. Таким чином, модель дає можливість дослідити взаємозв’язок між тепловим режимом будівлі та режимом роботи ТНУ, що є важливим для оцінки ефективності роботи системи та пошуку шляхів її оптимізації. Дослідження динамічних режимів роботи системи проводиться з використанням ПІД-регулятора, який забезпечує керування температурою теплоносія на виході з ТНУ. Регулятор визначає необхідне значення температури води залежно від зовнішніх умов, дозволяючи компенсувати теплові втрати та забезпечити стабільний тепловий комфорт у будівлі. Для реалізації цього алгоритму у MATLAB Simulink розроблено та налаштовано ПІД-контролер, який динамічно регулює параметри системи у відповідь на зміну навантаження. Результати тестування моделі підтвердили її ефективність. Виявлено, що впровадження ПІД-контролера дає можливість забезпечити точність регулювання температури, із максимальним відхиленням від уставки до 0,5°C, що є достатнім. Загалом, результати моделювання підтверджують високу точність розробленої інтегрованої моделі системи теплозабезпечення будівлі на базі ТНУ. Отримані дані можуть бути використані для подальшого вдосконалення алгоритмів керування, зокрема шляхом застосування прогнозуючих моделей із застосуванням машинного навчання для прогнозування теплових режимів та адаптивного регулювання роботи ТНУ. Таким чином, проведене дослідження дає можливість розвивати інтелектуальні системи теплозабезпечення, які орієнтовані на сучасні вимоги сталого розвитку та декарбонізації[1]. П’ятий розділ дисертації присвячено розробці та дослідженню алгоритмів керування переривчастим обігрівом на базі ТНУ. Основна увага приділена розробці адаптивних методів керування, які дають можливість зменшити енергоспоживання в нічний період за рахунок зниження температурної уставки, а також забезпечити необхідний рівень комфорту в приміщеннях до початку робочого дня шляхом завчасного переходу в режим розігріву. У розділі обґрунтовано актуальність досліджень у сфері енергоефективного управління теплозабезпеченням, зокрема враховуючи необхідність балансування між економією електроенергії та комфортом в приміщеннях. Розроблено математичні моделі для розрахунку оптимальних параметрів роботи ТНУ, що дає змогу ефективно адаптувати систему до змінних зовнішніх умов. Передбачено використання середовища моделювання MATLAB/Simulink для моделювання системи теплозабезпечення будинку з ТНУ. Використано модель будівлі з її теплофізичними характеристиками, модель ТНУ та алгоритм керування температурним режимом. Проведено численні сценарії моделювання для аналізу впливу температури нічної уставки та часу початку розігріву на загальне енергоспоживання та комфортні умови в будівлі. Результати досліджень показали значний потенціал переривчастого керування. Зокрема, оптимальні параметри керування, визначені для різних температур зовнішнього середовища, дають можливість досягти суттєвої економії енергії без погіршення теплового комфорту у приміщеннях. Аналіз показує, що із зростанням температури навколишнього середовища необхідний час розігріву зменшується, а температура нічної уставки може бути знижена без негативних наслідків для комфорту. Розроблено алгоритм переривчастого керування, що включає блоки збору даних, розрахунку оптимальних параметрів, адаптивного управління режимами роботи ТНУ та аналізу ефективності. Алгоритм реалізовано в MATLAB/Simulink, а результати моделювання свідчать про можливість зниження енергоспоживання системи до 18% у порівнянні з традиційними методами безперервного керування. У фінальній частині розділу представлено порівняльний аналіз ефективності безперервного та переривчастого режимів роботи ТНУ. Виявлено, що при переривчастому управлінні середня температура в приміщенні залишається в допустимих межах, а середня температура теплоносія зменшується, що знижує навантаження на обладнання та подовжує термін його служби. Таким чином, запропоновані алгоритми управління є ефективним рішенням для оптимізації енергоспоживання ТНУ у системах теплозабезпечення будівель. Наукова новизна отриманих результатів дисертаційної роботи заключається в наступному: виявлено і кількісно оцінено оптимальні значення параметрів переривчастого обігріву будинку на базі ТНУ, які забезпечують підвищення енергетичної ефективності системи керування теплозабезпеченням; вдосконалено систему керування переривчастим обігрівом теплозабезпечення будинку на базі ТНУ, яка враховує вплив температури зовнішнього середовища, прямої води в умовах зниженого теплового навантаження, прямої води в умовах розігріву, а також часу розігріву і дає можливість знизити споживання електроенергії ТНУ; удосконалено підходи до інтеграції аналітичних та нейронних моделей у середовищі MATLAB/Simulink за рахунок розроблення спеціальних алгоритмів, що суттєво зменшило затрати машинного часу для імітаційного моделювання динамічних процесів у системах теплозабезпечення; набули подальшого розвитку підходи до дослідження впливу типу робочого тіла на характеристики ТНУ за рахунок інтеграції бібліотек з дослідження властивостей робочих тіл в моделі ТНУ, що дало можливість оцінювати ефективність застосування нових типів робочих тіл (зокрема сумішей) на динамічну характеристики ТНУ. Отримані результати дисертаційної роботи мають і практичне значення, яке полягає в розробленні методики інтеграції складових системи теплозабезпечення — ТНУ, системи опалення та будівлі — в єдину комплексну модель; методики розробки нейронної моделі ТНУ, яка зберігає точність аналітичної моделі та при цьому істотно скорочує час обчислень, що дає можливість ефективно застосовувати її для динамічного керування системою теплозабезпечення; розроблені алгоритму переривчастого керування режимами роботи ТНУ, який мінімізує енерговитрати та забезпечує комфортний тепловий режим у будівлі. Разом з цим результати роботи використовуються в навчальному процесі кафедри автоматизації енергетичних процесів Національного технічного університету України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського». Це підтверджується відповідним чином оформленим актом (додаток Б).Документ Відкритий доступ Метод підвищення ефективності діагностичних систем в аналізі звуку на основі нейронних мереж(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Панаскін, Денис Валентинович; Стіренко, Сергій ГригоровичПанаскін Д.В. Метод підвищення ефективності діагностичних систем в аналізі звуку на основі нейронних мереж. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 121 – Інженерія програмного забезпечення та 12 – Інформаційні технології. – Національний Технічний Університет України «Київський Політехнічний Інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Метою дослідження було оцінити потенціал глибинного навчання для виявлення респіраторних захворювань у записах легеневих звуків (аускультація), а також вивчити можливість збільшення обсягу тренувальних даних шляхом генерації синтетичних спектральних репрезентацій. У роботі запропоновано NASCA-метод (Neural-Augmented Sound Classification for Auscultation), що поєднує обробку аудіозаписів, згорткові варіаційні автокодувальники (CVAE) для аугментації та класичну CNN-модель. Дослідження було проведено на основі набору даних ICBHI (Міжнародна конференція з біомедичної та медичної інформатики), який складався з 126 суб'єктів і загалом 920 звуків аускультації легень, серед яких 810 із хронічними захворюваннями, 75 з не хронічними захворюваннями та 35 без будь-яких патологій. На етапі попередньої обробки частота була знижена до 4 кГц і було відфільтровано неінформативні частотні діапазони. Кожен зразок був перетворений у частотний спектр, і були згенеровані мел-спектрограми. Для вирішення проблеми дисбалансу класів було згенеровано синтетичні спектрограми з використанням згорткових варіаційних автокудувальників. Для побудови моделі була використана класична згорткова нейронна мережа. Ефективність алгоритму оцінювали за допомогою перехресної валідації з 10-кратним поділом, а також через експерименти з розділенням аудіозаписів на навчальні та тестові набори на основі групування пацієнтів. Результати були оцінені за такими метриками, як чутливість, специфічність, F1-міра та коефіцієнт Каппа Коена, і досягли F1-міри в 98,45% для задачі класифікації на 5 класів. Дослідження підкреслює потенціал запропонованого методу для синтезу та збільшення чутливих медичних даних і визначає області для подальших досліджень у виявленні клінічних респіраторних захворювань. Запропонований підхід до синтезу даних має особливе значення в медичних дослідженнях, де часто бракує якісних і збалансованих записів. Застосування згорткових варіаційних автокодувальників для генерування синтетичних зразків істотно покращує якість навчання моделей, що, своєю чергою, позитивно впливає на точність класифікації та ранню діагностику респіраторних захворювань. Використання глибоких нейронних мереж для аналізу медичних аудіоданих відкриває нові перспективи автоматизації діагностичних процесів. Такий підхід може істотно скоротити час для первинної оцінки стану пацієнта, полегшити навантаження на медичних фахівців і підвищити ефективність лікування, даючи змогу зосередитися на критичних випадках. Подальші дослідження варто зосередити на кількох взаємопов’язаних напрямах. Насамперед, планується розширити NASCA-метод шляхом інтеграції ембеддингів легеневих звуків із великими мовними моделями (LLM) для мультимодального аналізу (текст + аудіо) з використанням GPT, BERT тощо. Актуальним є також включення до аналізу інших біомедичних сигналів, наприклад фонокардіограм, і їх комбіноване використання з легеневими шумами задля підвищення діагностичної специфічності. Крім того, суттєві перспективи відкриває розробка та валідація федеративного навчання (FL) для обробки розподілених клінічних баз з урахуванням вимог конфіденційності та захисту персональних даних. Поряд із цим, оптимізація архітектур глибинних мереж і вдосконалення методів генерації синтетичних даних залишаються важливими завданнями для ефективного подолання дисбалансу класів і забезпечення високої точності діагностики.Документ Відкритий доступ Магнітно-абразивне полірування площин індукторами на базі високоенергетичних магнітів(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Буріков, Олексій Олегович; Майборода, Віктор СтаніславовичБуріков О.О. Магнітно-абразивне полірування площин індукторами на базі високоенергетичних магнітів. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 13 – Механічна інженерія за спеціальністю 131 – Прикладна механіка. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Д Дисертаційна робота виконувалася відповідно до наукового напряму "Дослідження властивостей магнітно абразивного інструменту при обробці в умовах кільцевої ванни" на кафедрі конструювання машин КПІ ім. Ігоря Сікорського. Результати дисертаційної роботи використані при виконанні ініціативної НДР "Освоєння нових технологій виробництва матеріалів, їх оброблення і з'єднання, створення індустрії наноматеріалів та нанотехнологій" (№ державної реєстрації 0122U000084). В дисертаційній роботі використано методики визначення якісних параметрів оброблюваних поверхонь, що утворюються внаслідок взаємодії магнітно-абразивного інструменту (МАІ) та поверхонь заготовок, які дозволяють провести комплексну оцінку впливу складових технологічних параметрів при проведенні магнітно-абразивної оброблення (МАО) площин торцевими індукторами. Вперше визначено вплив технологічних параметрів оброблення таких як, швидкість обертання індуктора, робочий зазор, швидкість подачі, початкова шорсткість та конструктивні, такі як, тип та розмір магнітно-абразивного порошку, форма робочої поверхні індуктора, компонування індуктора. Розроблено рекомендації, щодо підбору раціональних технологічних параметрів для інтенсифікації процесу МАО, що базуються на особливостях утворення МАІ. Експеримент виконували на установці для МАО, що реалізована на універсальному верстатному обладнанні – вертикально-фрезерному верстаті мод. 6Б75ВФ1, що дає змогу вести оброблення в умовах малих магнітних зазорів. У якості дослідних зразків для проведення дослідження були використані феромагнітні матеріали у формі пластин розмірами 440х80х20 мм із сталі 40Х та пластин розмірами 65х8х0,8 мм із вуглецевої інструментальної сталі У9. Для оцінки фізико-механічних та якісних параметрів поверхонь отриманих внаслідок впливу МАО було використано якісні методи – візуальний та безконтактний способи та кількісні методи – контактні та безконтактні із використання спеціальних вимірювальних приладів – мікроскопів, профілометрів та профілографів. Розроблено технологічні пристосування для закріплення та зчитування отриманих результатів оброблення. Для формування МАІ були використані наступні порошки: оскольчастий рівновісний Феромап та Царамам з розміром зерен 630/400, 400/315, 315/200, 200/100 мкм, округлі рівновісні ПР6М5 200/100 мкм, ДЧЛ 1800/1300 мкм, S330 1400/1000 мкм, оскольчасті алмазні пасти типу АСМ 40/28 мкм, 20/14 мкм, 5/3 мкм, 3/2 мкм, а також суміші на основі даних порошків. Встановлено, що в залежності від величини фракції МАП існують раціональні значення величини магнітних зазорів, що відповідають певній величині фракції порошку, при якому відбувається ефективне оброблення та відсутній ефект шаржування. За величини зазору менше ніж 1,5 мм відбувається процес активного видалення матеріалу, але при цьому спостерігаються часті випадки шаржування. При проведенні МАО із величиною магнітних зазорів понад 5 мм оброблення не відбувається внаслідок недостатньої абразивної та магнітної взаємодії МАІ та оброблюваної поверхні. В більшості випадків раціональним значенням робочого зазору для випробуваних МАП становить близько 3-х мм. Показано, що за швидкості подачі головки при проведенні МАО в межах 20, 30 і 50 мм/хв. Відбувається переважне видалення вершин мікронерівностей поверхні без активної обробки западин. При швидкостях подачі в межах 5-15 мм/хв виконується повне розполіровування мікропрофілю із активним видаленням елементів спадковості оброблення, отриманих внаслідок застосування первинних методів оброблення. Визначено, відмінності в характері взаємодії між МАП та деталлю при використанні порошків округлої форми, що виконує переважно пластичне деформування поверхневого шару оброблюваної поверхні без значного видалення матеріалу заготовки. Встановлено, що при проведенні МАО зі швидкостями обертання індуктора в межах до 1000 об/хв отримані значення шорсткості є мінімальними. Збільшення швидкості обертання індуктора понад 1000 об/хв веде до порушення механізму взаємодії МАІ із оброблюваною поверхнею – відбувається активне просковзування та проворот частинок МАП відносно оброблюваної поверхні, що не забезпечує сприятливих умов для протікання процесів полірування та мікрорізання, тобто МАІ не встигає відновлювати свою форму у магнітному полі, а й відповідно не виконує активного видалення матеріалу. Результатами моделювання магнітних полів за різного компонування індуктора доведено, що раціональною конструкцією є головка з одним великим магнітом завдяки більшій однорідності поля, енергоефективності, простоті управління, меншій складності та низьким ризиками механічних збоїв. Така конструкція дозволяє досягти стабільних та прогнозованих результатів оброблення та вимірювань. Досліджено множину варіацій робочих поверхонь індуктора. Встановлено, що найраціональнішою конструкцією робочої поверхні торцевої головки з МАІ типу щітка є поверхня, що містить у своїй будові 9 – 12 променеподібних виступів трикутної форми. Використання подібних головок дозволяє забезпечувати формування шорсткості оброблених поверхонь з Ra < 0,03 мкм при вихідній Ra на рівні 0,8 мкм. При цьому практично повністю усувається мікрохвилястість, що формується внаслідок попередніх методів оброблення. За характером зміни величини відносної опорної поверхні мікропрофілю проаналізовано кінетику його формування. Показано, що на початковому етапі відбувається переважне видалення мікровиступів із подальшим активним обробленням мікровпадин та вигладжуванням мікропрофілю. Встановлено, що найбільші значення стискаючих залишкових напружень, до 100 МПа, формуються після МАО плоских поверхонь індукторами типу "щітка" на базі постійних високоенергетичних магнітів з використанням округлих порошкових матеріалів, які забезпечують переважне пластичне деформування поверхневого шару, його мікронаклепування без значного видалення матеріалу, яке притаманне МАО порошками з осколковою формою частинок типу Феромап. Показано, що найбільше значення збільшення ступеню наклепу знаходиться на глибині 5–5,5 мкм. При цьому зростання ступеню наклепу понад 35% відбувається після МАО зразків порошками з найменшими радіусами округлення різальних кромок – таких як Феромап – 30–60 мкм та Царамам – 10–50 мкм. Встановлено, що зміна твердості по глибині не є рівномірною. Результати демонструють, що після МАО порошком Феромап відбувається зростання твердості на глибині 120 – 320 мкм, в той час як після проведення МАО порошком Царамам зростання твердості в поверхневому шарі відбувається на глибині 100 – 150 мкм. Найбільші значення підвищення твердості в поверхневому шарі матеріалу зразків на глибині до 200 мкм має місце після виконання МАО округлим порошком S330 з розміром частинок 1200/900 мкм, який виконує переважне пластичне деформування поверхневого шару. Отримані результати взаємозалежні із даними отриманими при визначенні залишкових напружень – найбільше зростання показника твердості в поверхневому шарі відповідає найбільшим залишковим напруженням. Пояснення зазначеному факту пов’язано з структурною і дефектною перебудовами матеріалу зразків і потребує подальших ретельних мікроструктурних досліджень. Вперше встановлено, що для МАО із використанням сферичних порошків, характерним є відносно низький рівень зниження шорсткості, за рахунок форми поверхні МАП, яка не має множини різальних кромок, а при обробленні поверхонь такими порошками спостерігається високий вплив на поверхневі напруження внаслідок інтенсивної ударно-фрикційної взаємодії. Встановлено, що застосування сумішей МАП для проведення МАО забезпечують зниження рівня мікрохвилястості поверхні. Про це свідчать положення зон на кривих залежності зміни величин tp від рівня відносних висот профілю р, де відбувається перехід від мікровиступів до мікрозападин профілю поверхонь. Для сумішей порошків Феромап з розміром частинок 630/400 і 315/200 мкм розташування зазначених зон зміщується від відносного рівня перетину р=25,5% після оброблення МАП із розміром частинок 630/400 мкм до рівня р=50% при використанні сумішей порошків з розміром частинок 630/400 і 315/200 мкм за умов зростання вмісту відносної кількості дрібної фракції і суміші до 0,4. Використання при МАО інструменту, який сформований із суміші крупних округлих частинок порошку ДЧ 1800/1300 мкм із дрібними оскольчастими частинками порошку Феромап з розмірами частинок 630/400, 315/200 і 200/100 мкм дозволяє за умов оброблення із раціональними значеннями робочих зазорів встановити, що як і у випадку використання оскольчастих МАП величина робочого зазору не має значного впливу на вихідні параметри шорсткості, що підтверджує попередні результати досліджень. Показано, що найкращі результати оброблення отримано при використанні сумішей округлих порошків ДЧ 1800/1300 мкм і оскольчастих Феромап 630/400 мкм при їх співвідношенні в МАІ 1:1. За таких умов оброблення округлі крупні порошки, виконують роль рухомо-скоординованого притиру, передаючи силове навантаження на дрібні частинки. При цьому у процесі взаємодії з оброблюваною поверхнею крупні округлі частинки забезпечують як пластичне деформування мікронерівностей поверхні, так і безпосередньо поверхневого шару. Доведено, що формування МАІ з порошку ДЧ 1500/1300 мкм та алмазних паст типу АСМ дозволило встановити, що найкраща поліруюча спроможність відповідає МАІ, який сформовано з порошку ДЧ 1500/1300 мкм з додаванням пасти АСМ із розміром зерен 5/3 мкм. При цьому отримано шорсткість оброблених поверхонь з Ra на рівні 0,03 - 0,04 мкм. Результати роботи дозволили уточнити механізм формування МАІ на основі сумішей і особливості його взаємодії з поверхнями типу площина в умовах малих магнітних зазорі, що зробило можливим розширення номенклатури застосування методу МАО і підвищення його ефективності і продуктивності.Документ Відкритий доступ Composites of manganese oxides and oxidehydroxides with halloysite as degradation photocatalysts(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2025) Kovinchuk, Iryna Vasylivna; Sokolskyi, Heorhii Volodymyrovych; Lazzara GiuseppeKovinchuk I.V. Composites of manganese oxides and oxidehydroxides with halloysite as degradation photocatalysts. – Qualification scientific work in the form of a manuscript. Joint doctoral thesis for the degree of Doctor of Philosophy in specialty 161 “Chemical Technologies and Engineering”. – National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Ministry of Education and Science of Ukraine and Doctor of Philosophy in “Physical and Chemical Sciences”. – University of Palermo (Italy), Kyiv, 2025. The dissertation is devoted to the study of the influence of synthesis conditions, phase composition, and structure on the functionality of composites based on manganese oxides and oxidehydroxides for the photocatalytic degradation of model organic compounds: aqueous solutions of dyes and polyethene films under UV- and Vis. light irradiation. The work considers the relationship between synthesis conditions and phase composition, morphology, band gap width, and specific surface area of the products with their efficiency as photocatalysts. In addition, the influence of halloysite aluminosilicate nanotubes on the physicochemical properties and photocatalytic activity of composite materials, as well as the behavior of manganese oxides and oxyhydroxides relative towards their surface, was investigated. The photocatalytic activity of standard materials MnO2, TiO2 and their mechanical mixture was studied at the photocatalytic degradation of polyethylene films under the influence of UV- and visible light irradiation. This study included a comparison of the mass loss of containing photocatalyst PE films with the pure film. The MnO2/TiO2 mixture demonstrated the highest efficiency with a film mass loss of 21.3% after 90 hours of irradiation. The degradation mechanism was evaluated by the relative intensity of the peaks of the FTIR spectra corresponding to the carbonyl, hydroxyl and ether indices. It was established that the mechanical mixture of y-MnO2 with TiO2 causes synergy action with a greater degree of degradation at all intermediate stages of PE oxidation since the vibrations of functional groups of the intermediates are more intense compared with the PE/TiO2 film. In addition, the carbonyl index shows a relatively more significant accumulation of the corresponding groups. Therefore, the conversion occurs much faster than in other samples at all stages, which indicates the nonspecificity of the catalytic action of the formed radicals towards PE oxidation intermediates on the y-MnO2 photocatalyst with TiO2. It was found that during chemical precipitation from MnSO4 solution using hydrogen peroxide as an oxidant composite material with different ratios of manganese oxides and oxidehydroxides with valences from +2 to +4 are formed. The medium's acidity and the presence of NH4 + dopants in the reaction medium play a decisive role. It was shown that at pH = 10 the main phase formed are the low-valent manganese oxides hausmannite Mn3O4 in the presence of excess ammonium ions, and bixbyite Mn2O3 in its absence. While at lower pH values = 5-7 the main product is manganite y-MnOOH and groutite a-MnOOH with traces of manganese oxide 4+ in excess NH4 + . The nature of the interaction of manganese oxides with the surface of halloysite nanotubes was studied by the transmission electron microscopy. It was found that in TEM images of samples synthesized in the presence of an excess of ammonium ions in the reaction mixture (CS2 and CS-6), a darkening of the lumen area of the nanotubes is observed, which may indicate its filling, while in the absence of an excess of ammonium (CS-1 and CS-7), particles of manganese oxides and oxidehydroxides decorate the outer surface of halloysite. The measured specific surface area of the synthesized samples is by 3-3.5 times higher (55-66 m2 /g) compared to the standard MnO2 PCP sample. At the same time, the presence of halloysite nanotubes did not significantly affect this parameter. The diffuse reflection spectra were recorded and the band gap width using the Tauk plot was calculated. The band gap values of Eg = 2.28-2.38 eV were established for samples CS5-CS-9. In turn, the values of 2.52 and 2.7 eV were measured for the lower-valence samples CS-1 and CS-2, respectively. Thus, in accordance with semiconductor properties of these composites, their potential photocatalytic activity belongs to the visible light range. The dynamic light scattering method data on the average size of composite material aggregates and the TEM image analysis data of sizes of individual nanoparticles were evaluated. In both cases, the synthesized samples exhibit smaller sizes compared to the standard MnO2 PCP sample, ranging between 117–175 nm for aggregates and 7–12 nm for nanoparticles. A series of electrochemically deposited samples was synthesised to expand the range of phase states of the materials studied. The influence of acidity and the presence of dopant ions of NH4 + and Cr3+on the synthesised samples’ morphology, phase composition, and physicochemical properties was investigated. X-ray diffraction analysis confirmed the formation of composite oxide materials consisting of a-, y-, e- and b-phases of MnO2 in various proportions. It was established that NH4 + ions in excess stabilise the electrodeposition of hollandite, a-, and birnessite, b-, phases of MnO2, while their absence favours the formation of the ramsdellite y- and e-MnO2 phases. The samples with a predominant hollandite phase of MnO2 demonstrated the highest specific surface area, reaching a maximum of 215 m²/g for sample ED-12, indicating the achievement of a diffusion-controlled deposition regime. In comparison, samples with a predominant e- MnO2 phase exhibited smaller surface areas, specifically 65.65 m²/g for ED-13 and 82.88 m²/g for ED-2. The particle size distribution and morphology of MnO2 were evaluated using scanning electron microscopy images. For samples ED-2 and ED-6, which are composites of y- and e-MnO2, plate-like formations with an average nanoparticle size of 70 ± 15 nm were observed. Samples with a predominant alpha-phase exhibited a needlelike morphology. The synthesized manganese dioxide electrodeposited (ED) samples are semiconductors with a band gap width ranging from 2.16 to 2.36 eV. Doping with Cr3+ ions reduced the band gap by approximately 0.3–0.5 eV due to introducing new electron donor levels. The Mulliken electronegativity and the positions of the valence and conduction bands were calculated for the electro-synthesized samples. Sample ED-6 demonstrated a conduction band position at 0.12 eV (vs the standard hydrogen electrode, SHE) and a valence band at 2.49 eV (SHE), with the broadest band gap of 3.36 eV, indicating the potential of this sample for photocatalytic water splitting to produce hydrogen. Differential scanning calorimetry combined with mass spectrometry was performed on selected electro-synthesized samples. This analysis enabled the identification of the thermal decomposition products and temperature intervals of their release. These findings provide insight into defect levels based on the Ruetschi cation vacancy model. According to this model, the content of cation vacancies () in manganese dioxide samples, predominantly of the ramsdellite modification, can be estimated. As energetically non-equivalent positions, these crystal lattice defects being in the material’s surface layers can significantly enhance its catalytic activity. The calculated formulas for the electrodeposited samples are presented below. Mn0.81 4+ Mn0.15 3+ 0.04 O1.69 2− OHO.3 ED-6 MN0.68 4+ Mn0.28 3+ 0.04 O1.55 2− OHO.45 ED-8 Both y-MnO2 (ED-6) and a-MnO2 (ED-8) Samples (see the names of Samples in the text below) exhibit the same content of cation vacancies; however, ED-8 is distinguished by two times higher Mn3+ content. It was established that the composite samples of low-valent manganese oxides, CS2 and CS-1, exhibit the highest photocatalytic activity toward the cationic dye Methylene Blue. This is likely due to the presence of halloysite nanotubes in the composites, which feature is a negatively charged outer surface. This provides a synergistic effect, facilitating pollutant degradation by more efficient transport of the dye from the solution bulk to the photocatalyst surface. For the anionic dye Congo Red, the highest efficiency was demonstrated by sample CS-8, which consists of higher valent a-MnOOH and y-/BMnO2. This sample has the narrowest band gap (1.99 eV) among all chemically synthesized samples. The further insight was made by analysis of the band gap potential diagrams of CS-series of samples and MO-diagram with HOMO and LUMO of a dye. It was revealed that CS-1,CS-2 samples have well aligned EC edges of HNTs, MnxOy and LUMO MB levels. It can be suggested that this feature is responsible for the positive influence of HNT’s surface decoration by MnxOy on photocatalytic activity of MB degradation due to new option of direct electron transfer of photoelectron from EC of both HNTs & MnxOy and following MB dye reduction. It is also evident from this diagram for CR dye that only CS-8 Sample has favorably aligned EV to HOMO level of CR dye and, probably, this feature can be responsible for the faster direct oxidation of CR by holes from the valence band of CS-8 as a photocatalyst. Thus, distinctly active behavioir of CS- 1&CS-2 photocatalysts toward MB degradation as well as CS-8 Sample high activity toward CR destruction can be explained by the semiconducting properties of these photocatalysts. According to the results obtained, it was proposed to apply the materials synthesized in this work for photodegradable coatings on PE surface, compared to their incorporation into the bulk of a film. A method of attaching nanomaterials onto polyethylene films through the partial dissolution of their surface has been developed. The introduction of 2.59% by mass of halloysite nanotubes was achieved when immersing the PE film in a suspension of HNTs in cyclohexane at 50°C for 120 s, and 2.51% at a suspension temperature of 60°C for 60 s. The decrease in the contact angle in the first case is more pronounced than in the second one. Considering the hydrophilic properties of halloysite, it can be assumed that treatment at 50°C leaves a greater amount of HNTs onto the surface, while at 60°C, the nanomaterial penetrates in-depth of the film. In addition, an adhesive composition was developed for applying nanomaterials to PE films without the need to dissolve polyethylene and heat. Polyvinylpyrrolidone was chosen as the base, polyethylene glycol was added as a plasticizer in a ratio of 7:1 by weight. The optimal ratios of solvent and polymer base for applying the composition to PE films using a spray and a sponge were determined. For the spray, they were 1 to 18, for the sponge - 1 to 15. Studies of decorated films using an optical microscope confirmed the uniform distribution of nanomaterial over the entire surface of the film using the developed compositions. A block diagram for the chemical synthesis of a composite material for further use as a photocatalyst for the degradation of aqueous solutions of organic pollutants (dyes) has been developed. The material balance for the synthesis of 1 kg of the sample was calculated and the heat of its formation was estimated. The practical significance is confirmed by the following. The developed methods for introducing photocatalysts into and onto polyethylene films are intended for practical use for the photodegradation of polymers. To achieve effective degradation, it is possible to coat an already manufactured film with composite materials with halloysite nanotubes and manganese oxides/oxydehydroxides. A promising candidate for such a coating, which is considered in this study, is a mechanical mixture of TiO2 and MnO2. Electrostatic interactions between metal ions and the HNT surface allow for controlled decoration of HNTs with deposited particles of Mn oxides and oxydehydroxides. This effect is especially relevant for the development of new functional materials in photocatalysis and catalysis. The study showed that composites CS-2 and CS-1 exhibit high activity in the photodegradation of methylene blue dye, while CS-8 and CS-9 effectively photodegrade Congo red. This opens up promising opportunities for practical application. A technology for the synthesis of manganese oxides and oxide-hydroxide photocatalytic material with halloysite CS-2 is proposed.Документ Відкритий доступ Вібродіагностика пошкоджень конструктивних елементів парової турбіни при її експлуатації і ремонті(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Носаль, Олександр Юрійович; Бовсуновський, Анатолій ПетровичНосаль О.Ю. Вібродіагностика пошкоджень конструктивних елементів парової турбіни при її експлуатації і ремонті. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 14 – Електрична інженерія за спеціальністю 144 – Теплоенергетика. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» МОН України, Київ, 2025. Дисертаційну роботу присвячено дослідженню впливу пошкоджень конструктивних елементів парової турбіни на параметри вібрації, що виникають під час її експлуатації та ремонті. Багато елементів енергетичного обладнання, зокрема лопатки і ротори турбін, в реальних умовах експлуатації зазнають спільної або роздільної дії механічного навантаження (статичного і динамічного), температури та агресивного середовища. Наслідком такого навантаження є поступове накопичення розсіяного втомного пошкодження, що призводить до виникнення втомних і термовтомних тріщин, корозійного розтріскування та інших видів пошкоджень. При досягненні тріщиною критичного розміру виникає небезпека руйнування того чи іншого елемента конструкції з катастрофічними наслідками для всієї турбіни. Тому розроблення методів, які дають змогу вчасно діагностувати таку тріщину, є актуальною практичною проблемою. Виявлення пошкоджень в конструктивних елементах парової турбіни є складним завданням, розв’язання якого супроводжується значними теоретичними і практичними труднощами. Використання локальних неруйнівних методів діагностики пошкоджень можливе лише під час проведення ремонтних робіт і потребує значних витрат часу. Вібраційні методи діагностики для виявлення пошкоджень в обертових валах парових турбін є практично єдиним способом запобігання технічній катастрофі. Вібраційна діагностика пошкодження, яка ґрунтується на тому, що динамічні характеристики непошкодженого тіла та тіла з порушеною суцільністю суттєво відрізняються, має перевагу над локальними методами діагностики, оскільки вона є інтегральною, тобто характеризує стан об’єкта в цілому і тому потребує значно менше часу для отримання результату діагностики габаритних конструкцій (ротори турбіни) або численних конструктивних елементів (лопатки турбіни). Різниця динамічних характеристик тіла, зумовлена зміною його жорсткості, може використовуватися для діагностування пошкодження (наприклад, тріщини втоми) та визначення його параметрів (розмірів та місцеположення). Дисертація складається зі вступу, чотирьох розділів, у яких викладено основні наукові результати роботи, загальних висновків, списку використаних джерел та додатків. У вступі обґрунтовано сучасний стан проблеми, що розглядається в дисертаційній роботі, її актуальність та значущість, сформульовано мету та завдання, об’єкт, предмет і методи наукового дослідження. Перший розділ присвячено огляду стану проблеми та обґрунтуванню напряму досліджень дисертаційної роботи. Проведено аналіз літературних джерел і розкрито сучасний стан досліджень, що стосуються теми дисертаційної роботи. Зокрема, наведено сучасні та класичні підходи до вібраційних методів діагностики пошкоджень конструктивних елементів різного призначення, представлено результати аналітичних та експериментальних досліджень чутливості вібраційних характеристик пошкодження, наприклад, власних частот і форм коливань, антирезонансних частот, імпедансу, характеристики демпфування коливань, нелінійних ефектів тощо. За результатами проведеного літературного огляду зроблено висновок, що запропоновані варіанти моделей локального пошкодження мають низку істотних недоліків, що перешкоджають створенню надійних та ефективних методів вібродіагностики пошкодження. Обґрунтовано необхідність розроблення критеріїв оцінки ефективності практичного використання різних методів вібраційної діагностики пошкодження конструктивних елементів парових турбін при їх експлуатації та ремонті, яка буде ґрунтуватися на порівняльному аналізі чутливості методів вібродіагностики та оцінці впливу умов експлуатації обладнання на вибрані вібраційні характеристики. У другому розділі дисертаційної роботи запропоновано чисельноаналітичну розрахункову модель лопатки турбіни з тріщиною, яка дає змогу прогнозувати вплив параметрів крайової поверхневої тріщини та геометричних параметрів лопатки на її власні частоти коливань, характеристику демпфування і спектр коливань. Адекватність моделі підтверджено порівнянням з результатами експериментів. На основі аналітичних досліджень, виконаних із використанням запропонованої моделі, продемонстровано достатньо високий рівень чутливості розглянутих методів вібродіагностики для виявлення порівняно невеликих тріщин, розмір яких не становить загрози для цілісності лопатки. Виконано порівняльний аналіз чутливості вібраційних характеристик пошкодження лопаток турбін, що ґрунтуються на відносній зміні її власних частот коливань, характеристики демпфування та спектра коливань при основному резонансі. Показано вплив параметрів тріщини, а саме її розмірів і місцеположення вздовж лопатки, а також жорсткості лопатки, що змінювалась завдяки зміні її довжини, на досліджувані вібраційні характеристики. Продемонстровано методику вібраційної діагностики лопаток і перспективність досліджених вібраційних характеристик для проведення надійної та ефективної діагностики пошкоджень у лопатках турбін під час ремонтного періоду. У третьому розділі дисертаційної роботи запропоновано чисельноаналітичну розрахункову модель для визначення зміни власних частот поперечних коливань роторів парової турбіни. На основі аналітичних досліджень, виконаних із використанням запропонованої моделі представлено результати моделювання поперечних коливань роторів і валопроводу турбіни з крайовою поперечною тріщиною. Досліджено вплив параметрів тріщини (розмірів і місцеположення) на власні частоти коливань роторів високого, середнього та низького тиску, а також валопроводу турбіни. Встановлено особливості впливу крайової поперечної тріщини за різної її орієнтації відносно осі обертання на власні частоти коливань роторів турбіни. Визначено власні форми коливань, які виникають при проходженні валопроводу турбіни через критичні швидкості обертання, а також встановлено ті власні форми коливань, що є найбільш доцільними для проведення надійної та ефективної вібродіагностики. На основі цих досліджень розроблено методики вібраційної діагностики пошкоджень роторів турбіни на етапі їхнього ремонту та валопроводу турбіни під час експлуатації. У четвертому розділі дисертаційної роботи представлено методику оцінки ефективності запропонованих методів вібродіагностики пошкодження лопаток і роторів турбін, що ґрунтується на попередньо заданій величині зміни інформаційної характеристики пошкодження, яка повинна перевищувати похибку тесту та випадкові чинники методики експерименту. Виконано порівняльний аналіз чутливості досліджених методів вібродіагностики пошкоджень лопаток парової турбіни та визначено особливості й межі застосування зміни власних частот коливань, характеристики демпфування і спектрального аналізу резонансних коливань лопаток. Показано залежність ефективності вібродіагностики крайової тріщини у роторах турбіни від відносного місцеположення тріщини вздовж довжини ротора, жорсткості ротора, а також від загальної похибки методики випробувань. Продемонстровано ступінь впливу похибки на ефективність вібродіагностики пошкодження у роторах і валопроводі турбіни. Основні результати дослідження, що виносяться на захист, є новими. Вони апробовані завдяки участі здобувача в наукових конференціях різного рівня. За матеріалами дисертації опубліковано 5 статей у наукових фахових виданнях України та 6 тез доповідей у збірниках матеріалів міжнародних конференцій (1 - проіндексована в базах даних Scopus), які повною мірою відображають її зміст.Документ Відкритий доступ Motivational public speeches: cognitive-discursive and communicative perspectives(Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute, 2025) Skichko, Anastasiia Serhiivna; Demydenko, Olha; Encarnación Hidalgo-TenorioSkichko A.S. Motivational public speeches: cognitive-discursive and communicative perspectives. – Manuscript. Thesis for obtaining the scientific degree of Doctor of Philosophy in the specialty 035 Philology. – National Technical University of Ukraine “Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute”, Kyiv, 2025. Thisthesis exploresthe cognitive-discursive and communicative aspects of motivational public speeches in English delivered by prominent British and American figures who are known for their contribution to various socio-economic and cultural sectors of society. The study is carried out from the perspectives of Cognitive linguistics (CL), Discourse analysis (DA), Functional grammar (FG), and Appraisal theory (AT), with a particular focus on genderspecific issues. The empirical material constitutes the corpus, specifically developed for this research. Motivational public speeches represent a subtype of public speeches closely related to speeches given on special occasions. Moreover, they, as a distinct genre, exhibit unique structural, conceptual, and communicative characteristics, which demonstrate that motivational public speeches can be regarded as an integral component of motivational discourse. The cognitive-discursive properties of motivational public speeches are analysed through the theoretical framework of Cognitive discourse analysis (CODA), employing Cognitive linguistics (CL) and Discourse analysis (DA). Built upon these linguistic approaches, the study proposes three schemes for analysing conceptual metaphors and communicative tactics. The first scheme is developed for the investigation of the most prevalent conceptual metaphors, their source and target domains, and axiological features within public discourse. Beyond that, the communicative aspect of motivational public speeches is explored through Functional grammar (FG), another theoretical approach within CODA, which is complemented by Appraisal theory (AT). These approaches form the basis for two additional analytical frameworks aimed to identify communicative strategies and tactics used by public speakers. The second scheme is designed for Transitivity analysis (TA), enabling the exploration of how speakers’ experiences are reflected in participant and process clauses within motivational public speeches. The third scheme framework, grounded in Appraisal theory (AT), seeks to identify and analyse emotionally charged discursive patterns. Furthermore, investigation of the motivational public speeches required both corpusdriven and corpus-based analyses to accurately obtain the Chi-Square (X2) statistics, which evaluates the significance of variations in word or feature frequencies across different sections of the corpus. The corpus-driven analysis realised through the Key-Word-InContext method is used to identify the most frequent word patterns that shape the structure of each motivational public speech, while the corpus-based analysis, conducted using the UAM Corpus Tool, expands the range of tools for manual annotation and data processing. The results of the study allow us to conclude that in terms of the cognitive-discursive perspectives of motivational public speeches both male and female speakers employ a wide array of conceptual metaphors, particularly structural and ontological ones. The broad range of concepts within the target and source domains that structure ontological metaphors enables the construing of a matrix model of the MOTIVATION concept, which is used to reveal the main ways of its actualisation in motivational public speeches. Strategically, the motivational speeches under analysis employ a wide range of communicative techniques, which are grouped into two key tactics further viewed through gender perspectives: the tactic of constructing motivational statements, analysed via transitivity patterns in participant and process clauses, and the tactic of motivational statement intensification, examined within the framework of Appraisal theory (AT). The tactic of constructing motivational statements comprises such techniques as the speakercentered one, the techniques based on thematic focus, audience engagement, genderspecific, and semantic-role techniques in participant-clauses, as well as process-role, activepassive voice, modality, evaluation, and speaker-related techniques in process-clauses. The tactic of motivational statements intensification employs polarity, cohesion, explicitness, valence/axiology, and evaluation techniques. The findings of this study reveal significant gender-based differences in the linguistic construction of motivational speeches. Thus, female speakers predominantly employ ontological metaphors, particularly the container ones, which emphasise identity, inclusion, and self-empowerment. Their thematic focus revolves around life, motivation per se, language, and education, while male speakers favour block-building metaphors and personification, that relate to the themes of strength, control, and achievement. These differences extend to discourse strategies, with male speakers demonstrating preference for abstract notions, material objects, and neutral evaluations, whereas female speakers highlight human-centric references, emotions, and explicit evaluations. Syntactic analysis indicates that men tend to prefer relational and existential clauses, epistemic modality, and logical structures, while women prioritise material and verbal processes, deontic modality, and emotionally charged discourse. Furthermore, emotivity analysis reveals that female speakers use positive and negative evaluations to enhance persuasive impact, while malesfavor neutral evaluations and moral assessments, reinforcing objectivity and authority. Women’s speeches also exhibit a stronger emphasis on relational emotions, such as attraction and propriety, while men focus on goal achievement and stability, reflecting strategy of realising motivational influence. Further research on this topic might be oriented towards applying additional tools for analysing motivational speeches, particularly those that rely upon non-verbal means such as body motions, facial expression, and vocal dynamics. These elements play a crucial role in reinforcing rhetorical strategies, shaping the emotional appeal, and enhancing audience engagement. Investigating how gender influences the use of non-verbal cues in motivational discourse could provide deeper insights into the multimodal nature of persuasion. Additionally, studying the impact of digital communication and emotional appeals on audience reception would further contribute to understanding the evolving landscape of motivational speeches.Документ Відкритий доступ Методи стиснення зображень в системах інтернету речей на мікроконтролерах(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Мазін, Максим Юрійович; Оникієнко, Юрій ОлексійовичМазін М.Ю. Методи стиснення зображень в системах інтернету речей на мікроконтролерах. - Кваліфікаційна наукова робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за спеціальністю 171 – Акустичні та мультимедійні електронні системи. - Національний технічний університет України "Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського", МОН України, Київ, 2025 Дисертація присвячена вирішенню актуального завдання – дослідженню ефективності використання вейвлет-перетворень для стиснення зображень у вбудованих системах з обмеженими ресурсами та визначенню ефективних параметрів компресії. Для цього були проаналізовані існуючі методи стиснення, проведено їх порівняння, виявлено основні недоліки та запропоновано шляхи їх усунення. У роботі вперше поставлена та розв’язана задача знаходження впливу рівня декомпозиції вейвлет-перетворення на якість відновленого зображення у системах на мікроконтролерах, досліджено особливості роботи різних типів вейвлетів (Хаара, Добеші, Коіфлет) у поєднанні з JPEG-стисненням. Вперше проведено порівняльний аналіз використання алгоритмів ентропійного стиснення, зокрема методів Хаффмана та RLE, у контексті їх застосування для обмежених обчислювальних ресурсів. Запропоновано та реалізовано новий метод адаптивної корекції артефактів, що виникають при багаторазовому застосуванні вейвлет-перетворень у поєднанні з JPEG-стисненням, який дозволяє покращити якість відновленого зображення без значного збільшення обчислювальних витрат. Для вирішення поставлених задач використано експериментальні методи досліджень, чисельне моделювання процесів компресії та обробки зображень, а також тестування розроблених алгоритмів на апаратних платформах з використанням мікроконтролерів. Проведено натурні та лабораторні дослідження, які підтвердили високу точність отриманих математичних моделей. Визначено кращі параметри стиснення для ефективного використання у вбудованих системах, а також досліджено вплив об’єму оперативної пам’яті на продуктивність компресії у реальних апаратних умовах. Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості застосування розроблених алгоритмів для оптимізації стиснення зображень у системах відеоспостереження, розпізнавання образів, бездротової передачі даних. Виконані дослідження дозволяють розробникам вбудованих систем обирати ефективні методи компресії для конкретних задач, мінімізуючи використання пам’яті та процесорних ресурсів при збереженні високої якості оброблених зображень. Для дослідження ефективності стиснення зображень із використанням вейвлет-перетворень та ентропійних методів компресії були застосовані чисельні методи моделювання та експериментальні дослідження. Використано алгоритмічне моделювання процесів стиснення, а також тестування запропонованих методів на реальному апаратному забезпеченні, що дозволило отримати кількісні залежності між параметрами перетворень і якістю відновленого зображення. Запропоновано новий підхід до оптимізації компресії, що базується на комбінованому використанні вейвлет-перетворення та ентропійного кодування, зокрема методів Хаффмана та RLE. У роботі проведено порівняння різних рівнів декомпозиції вейвлетів Хаара, Добеші та Коіфлета, що дозволило оцінити їхній вплив на якість зображення та рівень стиснення. Отримані результати показали, що ефективність методів значною мірою залежить від вибору рівня декомпозиції: із збільшенням рівня деталізація зображення втрачається, але підвищується коефіцієнт стиснення. Це дозволяє визначити кращі параметри компресії для конкретних застосувань у вбудованих системах. Виявлено, що поєднання вейвлет-перетворень із ентропійним кодуванням дозволяє значно зменшити розмір зображення при мінімальних втратах якості. Зокрема, використання вейвлет-перетворень перед застосуванням алгоритму Хаффмана дозволяє досягти компресії до 30% ефективніше порівняно з традиційними методами. Водночас метод RLE продемонстрував високу ефективність для зображень з великою кількістю повторюваних пікселів, однак поступався методу Хаффмана у випадку складних структурованих зображень. Проведено чисельне моделювання впливу об’єму оперативної пам’яті мікроконтролера на швидкість виконання алгоритмів. Дослідження показали, що використання зовнішньої пам’яті дозволяє обробляти більш складні зображення, але значно знижує продуктивність стиснення. Це свідчить про необхідність балансування між якістю компресії та швидкодією алгоритму залежно від можливостей апаратної платформи. Розроблено та проведено тестування адаптивного алгоритму корекції артефактів, які виникають під час багаторазового застосування вейвлетперетворень у поєднанні з JPEG-стисненням. Виявлено, що артефакти мають періодичний характер і залежать від рівня декомпозиції. Запропонований метод корекції дозволяє усунути ці дефекти за рахунок використання медіанного фільтрування, що дає змогу підвищити якість відновленого зображення без значного збільшення обчислювальних витрат. Удосконалено програмне забезпечення для оцінки ефективності стиснення у вбудованих системах, яке враховує параметри компресії, можливості апаратної платформи та потреби конкретного застосування. Отримані результати можуть бути використані для вибору ефективніших алгоритмів обробки зображень у системах відеоспостереження, розпізнавання образів, бездротової передачі даних та інших задач, де необхідно зменшити розмір переданих файлів при збереженні їх високої якості. Також у роботі була поставлена та розв’язана задача впливу змінних частотних характеристик на ефективність вейвлет-компресії зображень у системах з обмеженими ресурсами. Актуальність цієї задачі зумовлена широким використанням бездротових технологій передавання даних, де стиснення зображень є критично важливим для зменшення затримок і енергоспоживання. Одним із основних факторів, що впливає на ефективність алгоритмів стиснення, є частотний розподіл сигналу, оскільки зміни спектрального складу можуть суттєво позначатися на коефіцієнтах вейвлет-декомпозиції. Запропонована математична модель дозволяє визначити часову залежність втрат інформації при передаванні зображень, що зазнають частотних змін у процесі компресії та декомпресії. Проаналізовано ефект частотної дисперсії, який виникає при накладанні вейвлет-перетворення на сигнал із динамічною змінною спектральною характеристикою. Проведене дослідження показує, що зі збільшенням кількості рівнів декомпозиції зображення втрачає дрібні деталі, що є критичним для застосувань у розпізнаванні образів та відеоспостереженні. Практичні експерименти з передачею зображень через бездротові канали зв’язку показали, що навіть при високих рівнях спектральних змін ефективність компресії залишається стабільною, що підтверджує надійність використання вейвлет-перетворень у складних умовах. Дослідження доводить, що запропонований метод може бути успішно використаний у реальних системах бездротової передачі даних, де необхідно досягати балансу між якістю відновленого зображення та швидкістю його передавання. Під час роботи над теоретичною та експериментальною частинами були проведені натурні та лабораторні дослідження ефективності застосування вейвлет-компресії для бездротової передачі зображень у мережах LPWAN на основі LoRa. Для оцінки якості відновлених зображень використовувались об'єктивні метрики, такі як PSNR (Peak Signal-to-Noise Ratio) та SSIM (Structural Similarity Index), а також суб'єктивний аналіз візуальної сприйнятливості артефактів, що виникають при багаторазовій компресії. У ході експериментів проводилося порівняння зображень, переданих без компресії та з використанням різних методів вейвлет-стиснення. Виявлено, що застосування Daubechies-4, Coiflet та Haar-вейвлетів дає різну ступінь втрат інформації. Для ефективного поєднання високої якості відновленого зображення та мінімального використання пропускної здатності мережі найбільш ефективним виявилося застосування Daubechies-4 із модифікованими коефіцієнтами порогової обробки. Результати показали, що для коефіцієнтів порогової компресії нижче 20% рівень втрат залишається в межах прийнятного значення (±1,5 дБ у порівнянні з оригінальним зображенням). Процедура проведення експериментів включала тестування передавання зображень у реальних умовах LPWAN-мереж із використанням LoRa-модулів на різних відстанях і за різних рівнів перешкод. Досліджено вплив частотного діапазону, рівня сигналу та ширини смуги LoRa на якість переданого зображення. Отримані результати свідчать, що за умов низької пропускної здатності мережі застосування багаторівневої вейвлет-компресії дозволяє зменшити обсяг переданих даних до 60% без суттєвих втрат якості. Практичні результати експериментів підтвердили високу кореляцію між розрахунковими значеннями та фактичними вимірюваннями. Виявлено, що застосування адаптивної компресії, яка враховує особливості сигналу та мережевих обмежень, дозволяє досягти кращого співвідношення між швидкістю передачі та якістю відновленого зображення. Отримані результати можуть бути використані для подальшої оптимізації алгоритмів стиснення в умовах обмежених ресурсів, зокрема в системах відеоспостереження, розпізнавання образів та передавання зображень у сенсорних мережах. Таким чином, отримані експериментальні результати та чисельні моделювання можуть бути інтегровані у процес розробки оптимізованих алгоритмів компресії для мереж з обмеженими ресурсами, що підвищить ефективність передавання зображень у реальних застосуваннях.Документ Відкритий доступ Методи та програмні засоби аналізу акустичних сигналів на основі нейромережевих моделей(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Олексій, Артур Олегович; Верлань, Андрій Анатолійович; Варава, Іван АндрійовичОлексій А. О. Методи та програмні засоби аналізу акустичних сигналів на основі нейромережевих моделей − Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 12 Інформаційні технології за спеціальністю 121 Інженерія програмного забезпечення. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена розробці науково-методичного апарату аналізу акустичних сигналів водного середовища на основі нейронних мереж. Метою дисертаційної роботи є підвищення точності класифікації та підвищення продуктивності обробки при аналізі акустичних сигналів. Об'єктом досліджень є процеси функціонування програмних засобів обробки і аналізу акустичних сигналів. Предметом досліджень є методи, алгоритми та програмні засоби обробки та аналізу акустичних сигналів. Обробка та аналіз акустичних даних підводного середовища є складною та затратною задачею через складні умови навколишнього середовища. Наприклад, стандартні процедури обробки сигналів не впораються з поставленою задачею через фактори, такі як наявність численних джерел шумів, нерівні границі водного каналу, низьке співвідношення сигнал/шум, великий обсяг отриманої інформації тощо. Більшість класичних методів використовують спрощені припущення для зручної математичної обробки, що неухильно призводить до неадекватних результатів. У зв'язку з вищезазначеним виникає потреба в альтернативному підході до обробки підводних акустичних сигналів, яким є нейронні мережі. Вони здатні до асоціативної пам'яті, коли патерни запам'ятовуються та порівнюються з вхідними даними. Вони можуть адаптуватися до навколишнього середовища, регулюючи свої вільні параметри та навіть змінюючи свою структуру чи стратегію розв’язання проблем. Нейронні мережі добре справляються з нечіткою інформацією. Отже, вони мають очевидні переваги перед традиційними методами у галузі розпізнавання образів. Нейронні мережі - це масивно паралельні та розподілені обробники. Вони можуть забезпечити набагато вищу швидкість обчислень, маючи потенціал для реалізації складних обчислень у режимі реального часу. Вони стійкі до збоїв, оскільки складаються з великої кількості нейронів, кожен з яких має переважно локальний зв'язок. Пошкодження декількох нейронів чи їх синаптичних зв'язків не повинно суттєво погіршувати загальну продуктивність. Нейронні мережі, як правило, є нелінійними системами через те, що кожен нейрон у нейронній мережі є нелінійною одиницею обробки. Деякі нейронні мережі є універсальними апроксиматорами в тому сенсі, що вони можуть апроксимувати будь-який неперервний та нелінійний вхід-вихід з будь-якою бажаною точністю. З цих причин нейронні мережі особливо добре справляються з розв'язанням нелінійних задач. У останні роки нейронні мережі успішно використовувалися для обробки підводних акустичних сигналів у багатьох прикладних застосуваннях. Таким чином, нейронні мережі є задовільною технологією для побудови уніфікованого засобу для аналізу інформації, використання якого допоможе досягти високої гнучкості та ефективності, обробки великих обсягів даних та адаптації до зовнішніх умов. Проблеми аналізу акустичних сигналів водного середовища були розглянуті в роботі вчених O'Neill J., Roberts S., Smith, J., Miller, R., Wang, X., Ashraf, H., Song, Y., Chen, J., Liu, J., Liu, C. та українських вчених В. А. П'ятаковича, А. М. Василенка, О. В. Хотинського, А. І. Верланя, Є.М. Мачуський. Робота виконувалась в рамках договору: № Д/020.01/0204.02/58/2020 від 23 грудня 2020 р. між КПІ ім. Ігоря Сікорського та Інститутом Океанографічного Приладобудування Академії наук провінції Шандунь (КНР) про виконання наукової теми “Дослідження інтелектуальних комп’ютерних моделей та алгоритмів аналізу сигналів морського середовища”. Одержані результати запропонованого методу полягають у наступному: Удосконалено метод аналізу акустичних сигналів водного середовища, а саме, класифікації на основі нейронних мереж шляхом застосування багатомасштабної згортки та середнього пулінгу до нейромережі CNN-SOP, що надає можливість підвищити точність класифікації на 3% для датасетів з низьким вмістом фонових шумів та на 9% для датасетів з високим вмістом фонових шумів. Отримав подальший розвиток метод придушення шумів акустичних сигналів водного середовища зашумлених фоновими шумами на основі нейромережі UWAR GAN шляхом зменшення кількості шарів та розміру вхідного тензора, що уможливлює збереження якості придушення шумів, а саме характеристик SNR та RMSE очищеного сигналу, зменшивши тривалість тренування в 10 разів. Вперше запропоновано архітектуру програмного забезпечення аналізу акустичних сигналів водного середовища на основі нейронних мереж, характерною особливістю якої є застосування адаптивного створення нейромережевих моделей, залежно від характеристик вхідних даних, що дає змогу підвищити точність класифікації сигналів з фоновими шумами на 2%. За результатами тестування на різних датасетах акустичних сигналів водного середовища, покращений метод CNN SOP показав кращі результати, а саме вищу точність класифікації. Результати дослідження є вагомим внеском у розвитку теоретичних та практичних дослідженнях аналізу акустичних сигналів водного середовища. Перспективними напрямками подальших досліджень є подальше покращення методу шляхом імплементації та застосування нейромережі для розширення вибірки акустичних сигналів водного середовища та нейромережі для визначення напрямку приходу акустичного сигналу у водному середовищі.Документ Відкритий доступ Адаптивне управління імпульсними процесами з різнотемповою дискретизацією в когнітивних картах застосування криптовалюти(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Канцедал, Георгій Олегович; Романенко, Віктор ДемидовичКанцедал Г.О. Адаптивне управління імпульсними процесами з різнотемповою дискретизацією в когнітивних картах застосування криптовалюти. – Кваліфікаційна робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії за спеціальністю 01.05.04 «Системний аналіз і теорія оптимальних рішень» (124 – Системний аналіз). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», 2025. У дисертаційній роботі розглянуто питання моделювання та управління нестабільним курсом криптовалюти з використанням когнітивних карт та імпульсних процесів. Дослідження проблеми волатильності криптовалют є надзвичайно актуальним для фінансових ринків, оскільки значні коливання курсу створюють ризики для інвесторів, трейдерів та фінансових установ. Відсутність централізованого регулювання та значна залежність курсу від соціально-економічних та спекулятивних факторів ускладнюють прогнозування та управління криптовалютними активами. Непередбачувані коливання можуть призводити до значних фінансових втрат, зниження довіри до цифрових активів та нестабільності ринку загалом. Для вирішення проблем породжених використанням криптовалют і аналізу майнингу, розроблені когнітивних карт для моделювання складних процесів взаємодії криптовалюти як інструменту обміну з різними явищами характерними для криптовалют та економічних ринків. Основна увага приділена створенню моделей імпульсних процесів у когнітивних картах з різнотемповою дискретизацією для управління курсом криптовалют зокрема його стабілізації. Було використано методи адаптивного управління для подолання недоліків використання криптовалют і стабілізації криптовалютних ринків. Метою дослідження є розробка математичних моделей та методів управління динамікою криптовалютного ринку з використанням когнітивних карт. Дослідження складається з п’яти розділів в яких детально проаналізовано впливу різних факторів на курс криптовалют, створено механізмів стабілізації вартості та зменшення ризиків при використанні криптовалют. Для цього проведено аналіз використання криптовалюти як складної системи, визначено основні невизначеності та ризики, що виникають у процесі її функціонування на фінансових ринках, розроблено когнітивну карту застосування криптовалют, яка моделює взаємозв’язки між ключовими економічними, соціальними та технологічними факторами; розроблено динамічні алгоритми ідентифікації вагових коефіцієнтів матриць суміжності для швидкозмінних та повільнозмінних масштабів часу, що забезпечує коректну адаптацію моделі до змінних ринкових умов; сформовано взаємопов’язані замкнені підсистеми керування з різнотемповою дискретизацією для швидкодіючої та повільнодіючої підсистем когнітивної карти, які забезпечують стабілізацію відповідних вершин на заданих рівнях; розроблено підсистеми динамічного керування для швидкодіючої підсистеми з механізмом координації вершин, що дозволяє забезпечити збалансоване управління криптовалютним ринком; проведено експериментальне дослідження побудованої імпульсної системи з різнотемповою дискретизацією, а також розроблених систем керування, підтверджено їхню ефективність у стабілізації криптовалютного курсу; виконано експериментальне дослідження алгоритмів ідентифікації швидкодіючої та повільнодіючої підсистем когнітивної карти, що продемонструвало їхню здатність до точного визначення параметрів та адаптації до змін ринкового середовища. У першому розділі проведено комплексний аналіз сучасного стану використання криптовалют у фінансових системах, а також досліджено ключові проблеми, що виникають при їхньому застосуванні. Основну увагу приділено аналізу структури та функціонування криптовалютного ринку, його основних учасників, особливостей механізмів майнінгу та факторів, що впливають на курс криптовалют. Розглянуто основні принципи функціонування криптовалют, зокрема біткоїна, як найпоширенішого цифрового активу. Досліджено базові технологічні аспекти, включаючи механізм блокчейну, алгоритми підтвердження транзакцій (Proof of Work, Proof of Stake), а також питання децентралізації та безпеки. Проаналізовано особливості емісії криптовалюти, вплив майнінгу на стабільність мережі та фактори, що визначають обчислювальну складність видобутку блоків. Виявлено основні фактори, що спричиняють коливання курсу криптовалют, серед яких макроекономічні показники, поведінка великих інвесторів, новинний фон, зміни в законодавстві, регуляторні обмеження та спекулятивні операції. Розглянуто відмінності між криптовалютним ринком та традиційними фінансовими ринками, зокрема відсутність централізованого управління, анонімність учасників та специфіку ліквідності цифрових активів. Окрему увагу приділено процесу майнингу та його вплив на фінансову систему. Розглянуто структуру винагороди за видобуток блоків, зміну рівня складності обчислень, витрати на електроенергію та їхній вплив на курс криптовалюти. Проаналізовано ризики централізації майнінгу через концентрацію обчислювальних потужностей у великих пулах, що може призвести до можливих атак, таких як атака 51%. Окрім цього, у розділі розглянуто ризики та виклики, пов’язані з використанням криптовалют. Досліджено проблеми кібербезпеки, потенційні загрози хакерських атак, фінансування незаконних операцій та шахрайства. Виявлено проблеми масштабованості блокчейну, що обмежують швидкість обробки транзакцій та створюють потребу в розвитку нових технологічних рішень, таких як Lightning Network. В кінці розділу розглянуто існуючі методи прогнозування курсу криптовалют та методи керування імпульсними процесами в когнітивних картах складних систем. Було виявлено, що традиційні економетричні та статистичні методи прогнозування мають обмежену ефективність у контексті криптовалютного ринку через його нестабільність та високу залежність від соціальних і спекулятивних факторів. Це обґрунтовує необхідність застосування нових підходів, зокрема когнітивного моделювання, методів імпульсного управління та ведення різнотемпової дискретизації. У другому розділі було розроблено когнітивну карту, яка моделює взаємозв’язки між ключовими факторами, що впливають на курс криптовалют на фінансових ринках. Дослідження розпочалося з аналізу основних параметрів, які визначають динаміку цифрових активів. Виявлено, що на формування курсу впливають як внутрішні, так і зовнішні чинники, зокрема технічні особливості блокчейну, процеси майнингу, рівень ліквідності активів, регуляторна політика та макроекономічні умови. Визначено взаємозв’язки між цими елементами та побудовано математичну модель, яка дозволяє аналізувати їхній вплив на курс криптовалют. Для забезпечення більшої точності відтворення реальних процесів у розробленій моделі було поведено декомпозицію розробленої когнітивної карти на дві з різнотемповою дискретизацією . Це означає поділити когнітивну карту на дві підсистеми: швидкозмінну, що охоплює такі явища, як коливання біржових цін, спекулятивні операції та зміни у попиті, і повільнозмінну, яка включає довгострокові процеси, такі як зміни у законодавстві, рівень довіри інвесторів та макроекономічні тенденції. Такий підхід дозволив точніше описати поведінку фінансової системи та виділити критичні фактори, які впливають на стабільність курсу. Для розроблених систем запропоновано методи придушення зовнішніх і внутрішніх обмежених збурень у підсистемах когнітивної карти. Запропоновано метод інваріантних еліпсоїдів, а саме мінімізація сліду матриці еліпсоїда в якості критерію оптимальності для управління процесами на основі різнотемпової дискретизації. Окремо в розділі розглянуто побудову когнітивної карти процесів майнингу, яка враховує зміну кількості майнерів, обчислювальну складність мережі, курс криптовалют та енергетичні витрати. У третьому розділі розроблено координувальну систему керування співвідношеннями координат у когнітивній карті криптовалютного ринку та розроблено методи ідентифікації матриць суміжності в моделі імпульсного процесу з різнотемповою дискретизацією. Для вирішення проблеми збереження оптимального співвідношення ключових економічних параметрів, характерних торгівлі цінними активами на біржі, було розроблено систему координувального управління, яка дозволяє підтримувати стабільність системи шляхом варіювання координатами вершин когнітивної карти та зберігати взаємозв’язки між її ключовими параметрами. В якості критерію оптимальності було обрано мінімізацію узагальненої дисперсії нев’язки між вектором задаючих дій, управління та власне стану системи. Для забезпечення адаптивності отриманої системи було окремо розроблено методи ідентифікації матриць суміжності, що визначають зв’язки між вершинами когнітивної карти. Запропоновано алгоритм, який дозволяє оновлювати вагові коефіцієнти зв’язків у відповідь на зміни в ринковому середовищі. Окремо розглянуто ідентифікацію вагових коефіцієнтів для підсистем із швидкозмінними та повільнозмінними координатами. В процесі роботи над методом ідентифікації було запропоновано модифікацію стандартного методу РМНК, та РМНК з експоненційним забуванням для додаткового придушення впливу шуму. Емпіричним чином було виявлено обмеження використаних методів ідентифікації підсистем когнітивної карти. В четвертому розділі представлено практичні перевірки теоретичних концепцій, розроблених у попередніх розділах. Зокрема представлено результати моделювання імпульсних процесів у когнітивній карті майнингу та когнітивній карті використання криптовалют на фінансових ринках. Було промодельовано ефективність запропонованих методів стабілізації курсу криптовалют на основі методу інваріантних еліпсоїдів та з координацією співвідношенням окремих вершин КК. Проведено серію експериментальних досліджень для перевірки запропонованих алгоритмів ідентифікації вагових коефіцієнтів матриць суміжності когнітивної карти використання криптовалют на фінансових ринках. Результати дослідження мають значну практичну цінність для аналізу та управління ринком криптовалют. Розроблені математичні моделі когнітивних карт дозволяють оцінювати вплив різних економічних, технологічних та спекулятивних факторів на курс криптовалют, що може бути використано для прогнозування їхньої вартості та стабілізації ринку. Розроблені алгоритми ідентифікації матриць суміжності забезпечують адаптивне оновлення моделі у режимі реального часу, що дає змогу оперативно реагувати на зміни ринкової ситуації та враховувати вплив зовнішніх факторів, таких як регуляторні рішення, макроекономічні тенденції та соціальні настрої. Запропоновані методи можуть бути використані у фінансових установах, криптовалютних біржах, блокчейн-проєктах та системах управління ризиками. Вони дозволяють підвищити ефективність торгових стратегій, забезпечити стабільність цифрових активів та сприяти інтеграції криптовалют у традиційні фінансові системи. Також отримані результати можуть бути використання для створення нових криптовалют з механізмами вбудованого керування і покращеною (більш стабільною) природою. Модифіковані алгоритми ідентифікації вагових коефіцієнтів когнітивних карт можуть бути використані у фінансовому прогнозуванні, торгових ботах та автоматизованих системах управління активами. Окрім цього, результати дослідження використовуються у навчальному процесі та можуть бути корисними для спеціалістів у сфері фінансів, блокчейн технологій та автоматизованого управління.Документ Відкритий доступ Адаптивні системи оброблення акустичної інформації для створення персоналізованого медіаконтенту(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Борисов, Гліб Олександрович; Трапезон, Кирил ОлександровичБорисов Г.О. Адаптивні системи оброблення акустичної інформації для створення персоналізованого медіаконтенту. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії у галузі знань 17 – Електроніка та телекомунікації за спеціальністю 171 «Електроніка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», МОН України, Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена дослідженню адаптивних систем оброблення акустичної інформації для створення персоналізованого медіаконтенту. Зміст дисертаційного дослідження викладено в трьох розділах, де представлено та обґрунтовано основні результати роботи. Актуальність дисертаційної роботи обґрунтовано у вступі, де сформульовано мету та задачі дослідження, описано методи дослідження, надано інформацію про наукову новизну та практичне значення одержаних результатів. Об’єктом дослідження є різноманітний аудіо контент з записом живого або синтетично створеного голосового повідомлення на українській та англійській мовах. Застосування технологій оброблення акустичної інформації може бути спрямовано на забезпечення алгоритмів створення якісного персоналізованого медіаконтенту, наприклад для систем клонування голосу. У контексті цифрової трансформації суспільства важливість таких технологій останнім часом невпинно зростає, адже вони знаходять своє застосування у багатьох галузях, включаючи медицину, освіту, інформаційні системи, розваги та засоби комунікації. Одним із ключових аспектів роботи є застосування нейромережевих алгоритмів для оброблення акустичних сигналів. Використання нейронних мереж, як альтернативний спосіб, дозволяє отримати точну ідентифікацію голосу, реалізувати синтез природного мовлення та ефективне зменшення шуму і реверберації сигналів. Особливо актуальним це стає для систем, які працюють у складних акустичних умовах. Значний інтерес викликає завдання створення персоналізованого контенту, яке базується на здатності нейронних мереж адаптуватися до індивідуальних характеристик мовця. Це включає можливість збереження унікальних інтонацій, тембру та інших специфічних особливостей голосу. Крім того, задача підвищення розбірливості мовлення є важливою для поліпшення комунікації між користувачами у різних акустичних середовищах, серед яких це лекційні зали, офіси або відкриті простори. Зокрема, використання нейронних мереж дозволяє автоматизувати та покращувати процес обробки звукових сигналів, що є основою медіасистем. Такий підхід забезпечує можливість створювати персоналізований контент, який враховує, у тому числі, специфічні вподобання користувачів. У першому розділі розглянуто сучасний стан досліджень у галузі обробки акустичної інформації та створення персоналізованого медіаконтенту. Представлено загальні відомості про основні типи акустичних сигналів, які включають широке різноманіття звукових хвиль — від природних шумів до мовлення, музики та техногенних сигналів. Розкрито їх ключові характеристики, такі як амплітуда, частота, тривалість і спектральний склад, які формують базу для їх подальшого аналізу та обробки. Описано ключові технології, такі як згорткові нейронні мережі, рекурентні архітектури та їх застосування у задачах розпізнавання мовлення, синтезу голосу та зменшення шумів. Наведено приклади використання часово-частотного представлення сигналів (спектрограм, мел-спектрограм) для вилучення інформативних ознак з аудіоданих. Також наведено актуальні підходи до адаптації моделей до оброблення сигналів у складних акустичних умовах. Розглянуто методи оцінювання ефективності нейромережевих моделей, а також перспективи їхнього використання для персоналізації голосу в різних прикладних задачах. У другому розділі, присвяченому огляду загальних засад адаптивних систем оброблення акустичної інформації, розглянуто основні принципи побудови таких систем. Наведено загальні концепції адаптивності, що забезпечують ефективну роботу систем у змінних акустичних умовах. Описано ключові компоненти адаптивних систем, включаючи модулі вилучення ознак, класифікації та синтезу мовлення. Проведено аналіз сучасних архітектур нейронних мереж, таких як згорткові та рекурентні моделі, які є основою для створення адаптивних рішень. Представлено приклади використання систем із застосуванням часово-частотного представлення сигналів, що дозволяє досягти високої точності вилучення інформативних ознак. Також наведено актуальні підходи до інтеграції методів адаптації, таких як нормалізація даних, компенсація шумів і реверберації. Розглянуто перспективи використання адаптивних систем для вирішення прикладних задач, таких як синтез персоналізованого голосу, автоматичне розпізнавання мовлення та аудіообробка в реальному часі. Особливий акцент зроблено на значенні цих систем для інноваційних сфер, таких як голосові асистенти, медичні пристрої, системи безпеки та мультимедійні додатки. Це підкреслює їхній внесок у підвищення комфорту, інтерактивності та персоналізації сучасних технологій. У третьому розділі детально описано проведення серії експериментальних досліджень, спрямованих на перевірку ефективності розроблених методів оброблення акустичної інформації. Наведено опис експериментальної бази, включаючи використане програмне забезпечення, набори даних та параметри середовищ. Представлено результати перевірки розроблених алгоритмів для задач вилучення ознак, синтезу мовлення та адаптації аудіосигналів у різних акустичних умовах. Зокрема, розглянуто методи зменшення впливу шумів та реверберації, а також забезпечення персоналізації голосу. Описано проведення експериментів на різних наборах аудіоданих, що дозволило оцінити стабільність і точність запропонованих підходів. Висвітлено практичну цінність отриманих результатів у реальних сценаріях, таких як створення персоналізованого медіаконтенту, ідентифікація за голосом та обробка аудіо у складних умовах. В дисертаційній роботі отримано наступні наукові результати: 1. Вперше розроблено систему ідентифікації за голосом, яка є стійкою до штучно підробленого голосу і показує високу точність схожості відразу за 4 критеріями. 2. Вперше побудовано акустичну модель розпізнавання мовних сигналів з підтримкою нейронної мережі, яка дозволяє в якості вхідної інформації використовувати українські словосполучення. Для її реалізації розроблено змінену рекурентну нейронну мережу, яка вирізняється тим, що за рахунок вбудованої пам’яті в структурі етап навчання та тестування нейронної мережі моделі можна проводити одночасно. 3. Удосконалено програмний алгоритм дереверберації записаних аудіо сигналів з адитивним додаванням шуму, де використано згорткову нейронну мережу за архітектурою U-Net і яка адаптована до запису не тільки тестових сигналів типу ‘сплеск’ або “постріл”, але й словосполучень українською мовою. 4. Набуло подальшого розвитку створення систем клонування голосу за рахунок введення послідовно трьох попередньо навчених нейронних мереж. Такий підхід дозволив зберегти акцент, інтонаційні та інші фонетичні особливості у синтезованих фразах як англійською, так і українською мов. Практичне значення одержаних в дисертаційній роботі результатів полягає в тому, що отримані результати можуть бути використані для широкого спектру завдань у галузі обробки аудіосигналів. Практичне значення отриманих результатів полягає у розробці та впровадженні інноваційних методів обробки акустичної інформації, що базуються на принципах функціонування сучасних нейронних мереж. Отримані результати можуть бути використані для створення систем автоматичного розпізнавання мовлення, синтезу персоналізованого голосу, адаптації аудіосигналів до різних акустичних умов та зменшення впливу шумів і реверберації. Запропоновані алгоритми та підходи є універсальними та можуть бути інтегровані у широкий спектр застосувань, таких як голосові помічники, системи безпеки, слухові апарати, медичне обладнання, інтерфейси "розумного будинку" та мультимедійні платформи. Практична значущість роботи підтверджується можливістю використання її результатів для підвищення точності, стійкості та адаптивності сучасних технологій персоналізованого медіаконтенту.Документ Відкритий доступ Організаційно-економічний механізм фінансового забезпечення сфери охорони здоров'я(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Камінська, Тамара Василівна; Гавриш, Олег АнатолійовичКамінська Т. В. Організаційно-економічний механізм фінансового забезпечення сфери охорони здоров'я. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії в галузі знань 05 – соціальні та поведінкові науки за спеціальністю 051 «Економіка». – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Наукова праця присвячена розкриттю теоретико-методичних підходів і науково-практичних рекомендацій щодо удосконалення організаційноекономічного механізму фінансового забезпечення сфери охорони здоров'я на інноваційних засадах в умовах економічної нестабільності та обмежених фінансових ресурсів. У ході дослідження було доведено необхідність систематизації і додаткової формалізації поняття «організаційно-економічний механізм». Використовуючи положення теорії проєктування (дизайну) економічних механізмів було надано визначення «організаційно-економічного механізму», що дозволило визначити його, як систему взаємопов'язаних формалізованих елементів, які забезпечують організацію та координацію економічної діяльності для досягнення визначених цілей. Також була представлена формалізована модель цього механізму, що описує його як систему, процес і результат. Проведення критичного аналізу нормативно-правової бази, що регулює взаємозв’язки та взаємодію елементів організаційно-економічного механізму фінансового забезпечення охорони здоров’я за результатами проведення реформ у досліджуваній сфері, дозволило побудувати трирівневу систему, з виокремленням макро-, мезо- та мікрорівнів, що надало можливість оптимізувати діагностування системи фінансування охорони здоров’я. Доведено, що система фінансового забезпечення охорони здоров’я на макрорівні представляє взаємозв’язки між структурними елементами національної системи охорони здоров’я та національною економікою через інструменти державного регулювання. В свою чергу, мезорівень відображає кластеризовану структуру медичних закладів спроможної мережі та їхню взаємодію з державними та регіональними інституціями в сфері охорони здоров’я, що є стратегічно важливим в умовах воєнного стану. Мікрорівень визначає функціонування окремих медичних закладів у контексті управління фінансовими ресурсами. За результатами проведеного аналізу було введено поняття «кластеризована структура медичних закладів спроможної мережі» під якими пропонується розуміти інтегровані організаційні об’єднання медичних установ, розподілені за типами надання медичної допомоги, що охоплюють первинну, спеціалізовану та високоспеціалізовану медичну допомогу та структуровані для забезпечення комплексного доступу до медичних послуг і оптимізації їх надання для населення в межах певного географічного регіону. Було розглянуті різні підходи та методи, які дозволяють спроєктувати організаційно-економічний механізм в умовах інформаційно-неефективного середовища фінансового забезпечення охорони здоров’я, що характеризується нескінченновимірним діапазоном даних. Доведено, що застосування конвенціального та агентно-орієнтованого підходів не дозволяє цілісно та ґрунтовно проаналізувати та спроєктувати механізм у системі фінансового забезпечення у сфері охорони здоров’я. Для вирішення проблеми було запропоновано комбінацію методів проєктування механізмів з методами економічної статистики, що дає можливість оптимізувати вибірку параметрів для збереження інформаційної ефективності параметричного простору. Поєднуючи методи економічної статистики з системним підходом до вибору найбільш референтних одиниць для групування у межах ієрархічних рівнів впливу, проведено оцінювання стану фінансового забезпечення охорони здоров’я. Для отримання кількісних характеристик груп, підгруп та окремих одиниць у часових рядах були використані розрахунки відносних величин, середніх і середньозважених показників. У розрахунку середньозваженого показника застосовувався ваговий коефіцієнт, що підвищував вагу кожного наступного періоду, щоб врахувати тенденційний вплив останніх років досліджуваного часового ряду. Такий підхід також допоміг спростити розрахунки в умовах перенасиченого параметричного середовища. Оцінювання стану фінансового забезпечення охорони здоров’я реалізовано з застосуванням комплексного підходу до аналізу даних в рамках ієрархічної взаємодії організаційно-економічних структур. У результаті вдалося визначити параметри, що характеризують фінансування охорони здоров’я з боку держави, доступність медичних послуг та фінансування в межах кластеризованої структури медичних закладів спроможної мережі, а також ефективність використання фінансових ресурсів в межах окремих закладів охорони здоров’я забезпечуючи високий рівень інформаційної ефективності даних в умовах перенасиченого простору параметрів системи фінансування охорони здоров’я. Аналіз світового досвіду фінансування охорони здоров’я, оцінювання стану фінансового забезпечення медицини в Україні на різних ієрархічних рівнях, а також порівняльний аналіз фінансово стійких і нестійких закладів охорони здоров’я у спроможних мережах деяких госпітальних округів, дозволили визначити цільові критерії та їх нормативні значення, необхідні для оцінювання результативності процесу фінансування сфери охорони здоров’я в рамках діючого організаційно-економічного механізму системи охорони здоров’я. Сформований перелік цільових критеріїв базується на інноваційних засадах з застосуванням системно-структурного аналізу бази даних в поєднанні нормативно-правовими вимогами щодо забезпечення ефективності функціонування системи охорони здоров’я в контексті її фінансового забезпечення. З метою оцінювання рівнів розбіжності у просторі бажаних і реальних результатів, були сформовані узагальнені показники та визначені оптимальні значення у відповідності до цільових критеріїв. Для формування узагальнених показників з простору вхідних параметрів використовувалии функції середніх величин і виведення відсоткового співвідношення опозиційних груп даних у відповідності до визначених цільових критеріїв, які формують простір бажаних результатів. Для визначення оптимальних значень з простору вхідних параметрів, які в узагальненому форматі тяжіють до інформаційної неефективності, використовувався метод прямокутників, що дозволив виявити оптимальні показники в найбільш ефективних групах учасників відповідно до цільових критеріїв. Для спрощення оцінювання рівнів розбіжностей між простором бажаних результатів та реальних результатів був запропонованим метод нормалізації показника, що полягає у прирівняні різноформатних кількісних величин до одновимірного значення. Завдяки перерахованим методам та підходам було визначено рівновагу між бажаними результатами та реальними результатами, що дозволило виявити найбільш проблемні напрямки процесу фінансового забезпечення сфери охорони здоров’я на рівні держави (макрорівні), на рівні кластеризованої структури медичних закладів спроможної мережі (мезорівні) та на рівні окремих закладів охорони здоров’я щодо управління фінансовими ресурсами на мікрорівні. Певні виявлені проблеми з фінансовим забезпеченням сфери охорони здоров’я у контексті їх вирішення потребують більш ґрунтовного дослідження, що відкриває простір невирішених задач для майбутніх досліджень. В межах цього дослідження були наданні рекомендації щодо вирішення деяких проблемних задач. Ці рекомендації допоможуть краще збалансувати систему взаємозв’язків між різними функціональними елементами у рамках механізму фінансового забезпечення сфери охорони здоров’я, що в результаті підвищить рівень стійкості фінансування медицини в умовах економічної нестабільності та обмежених фінансових ресурсів. Особливу увагу слід приділити проєкту механізму альтернативного фінансового забезпечення сфери медичного обслуговування населення через створення Накопичувального медичного фонду громадян з метою реалізації Пакетів покращених медичних послуг в рамках регуляційних механізмів Уповноваженого органу з питань фінансових гарантій медичного обслуговування населення під громадським контролем (до складу мають входити представники пацієнтської та лікарської спільнот). Основним науковим надбанням цієї дослідницької роботи є розробка теоретико-методологічного забезпечення та рекомендацій щодо оцінювання результативності організаційно-економічного механізму через оцінку рівнів розбіжності між бажаними та реальними результатами у системі фінансового забезпечення сфери охорони здоров'я, що базується на інноваційних підходах, поєднуючи методи конвенціального та агентно-орієнтовного підходів з методами економічної статистики. Це дозволяє точніше аналізувати середовище фінансового забезпечення сфери охорони здоров’я зберігаючи інформаційну ефективність перенасиченого простору параметрів, а також віднаходити вразливі точки процесу такого забезпечення та впроваджувати на основі цього зміни в організаційні структури, які спроможні вирішити виявлені проблеми.Документ Відкритий доступ Довгомірна плазмова система малого діаметру з тліючим розрядом низького тиску(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Андрієнко, Ольга Володимирівна; Цибульский, Леонід ЮрійовичАндрієнко О.В. Довгомірна плазмова система малого діаметру з тліючим розрядом низького тиску. – Кваліфікаційна робота на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора філософії з галузі знань 17 Електроніка та телекомунікації за спеціальністю 171 Електроніка. – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Актуальність роботи. Розробка іонних технологій обробки матеріалів є перспективним напрямком у різних галузях. Зокрема, для обробки довгомірних виробів малого діаметру для медицини (створення протезів, медичних пристроїв), виробів оборонної промисловості (стволів вогнепальної зброї, системи СТЕЛС), виробів тонкої механіки. Великий потенціал для реалізації іонних технологій має тліючий розряд. Для проектування технологічного обладнання і розробки технологічних процесів потрібні знання про особливості і характеристики тліючого розряду, що може бути досягнуте за допомогою моделювання. Більшість робіт в цій галузі присвячено моделюванню тліючого розряду в плоско-паралельних системах, які не враховують складну топологію реальних довгомірних систем малого діаметру і особливості розряду в таких системах. Тому дана робота присвячена вирішенню задачі моделювання тліючого розряду в довгих трубках малого діаметру в умовах з відношенням довжини (L) до відстані між електродами (d) L>>d (при d в межах 3-20 мм, L - до 1 м) за тиску, що відповідає області мінімуму кривої Пашена, тобто для pd в межах 0,5-1,5 Па·м в середовищі аргону. Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана на кафедрі електронних пристроїв та систем в Національному технічному університеті України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського» в рамках наступних наукових проектів: - НДДКР Дослідження електродинамічних ефектів у пристроях вакуумної та плазмової електроніки технологічного призначення, номер др 0119U103973, терміни виконання 2019-2022 рр. - НДДКР Технологія комбінованого лазерного та імпульсноплазмового нанесення зносостійких покриттів для зміцнення стволів вогнепальної зброї, номер др 0121U111822, терміни виконання 2020-2022 рр. - НДДКР Дослідження та моделювання динамічних процесів в електронно-іонних системах, номер др 0124U002408, терміни виконання 2024- 2026 рр. Мета і завдання дослідження. Метою дисертаційної роботи є розробка та апробація гідродинамічних фізико-топологічних моделей тліючого розряду низького тиску в перспективних пристроях іонної техніки.. Для досягнення поставленої мети необхідно вирішити наступні основні наукові та практичні задачі: 1. Огляд та аналіз особливостей моделювання тліючого розряду; 2. Розробка гідродинамічної фізико-топологічної моделі тліючого розряду низького тиску в довгих трубках малого діаметру та апробація на пристроях іонної техніки; 3. Дослідження розподілу потоку газу в коаксіальній системі з подачею газу через перфорований внутрішній електрод; 4. Експериментальна перевірка та аналіз ефективності запропонованої моделі, надання рекомендацій з їх практичного використання. Об’єкт дослідження: тліючий розряд в довгих тонких металевих та діелектричних трубках. Предмет дослідження: фізико-топологічні моделі, для врахування електрофізичних процесів та параметрів розряду і конструктивних особливостей розрядних (іонних) пристроїв. Методи дослідження: бібліографічний аналіз науково-технічної літератури, а також інформаційних матеріалів в базах даних та в Інтернеті, методи математичної фізики, фізико-топологічного моделювання і чисельного розрахунку, електричні вимірювання вольт-амперної характеристики та зондові вимірювання для визначення параметрів плазми та рівномірності її горіння. Наукова новизна результатів, отриманих автором, полягає у наступному: 1. Вперше побудовано фізико-топологічну гідродинамічну модель довгомірної плазмової системи з тліючим розрядом в дрейфово-дифузному наближенні з урахуванням пружних зіткнень електронів та іонів з молекулами газу, іонізації атомів газу електронним ударом, генерації метастабільних частинок, вторинної іонно-електронної емісії з поверхні катода, рекомбінації заряджених частинок, процесів дифузії та дрейфу заряджених частинок, впливу просторового заряду на розподіл електричного поля та прилипання частинок на поверхні електродів дозволяє адекватно розрахувати параметри розряду і розрядної плазми (максимальна похибка розрахунків вторинної електронної емісії склала 14%, а для струму не перевищувала 4%) в довгомірних вузьких трубчастих електродних системах з відношенням довжини до відстані між електродами L>>d (при d в межах 3-20 мм, L - до 1 м) за тиску, що відповідає області мінімуму кривої Пашена, тобто для pd в межах 0,5-1,5 Па·м в середовищі аргону. 2. Вперше побудована модель газорозподілу у довгомірній плазмовій коаксіальній системі малого діаметру з перфорованим внутрішнім електродом у ламінарному режимі руху газових молекул (при діаметрі отворів суттєво більше ніж довжина вільного пробігу молекул газу) дозволяє визначити характеристики розподілу газу в газорозрядному проміжку, зокрема величину неоднорідності газового потоку зі швидкістю вхідного потоку порядку 100 м/с Практичне значення отриманих результатів полягає в наступному: 1. Створена фізико-топологічна модель тліючого розряду забезпечує адекватні розрахунки параметрів розряду (напруги, струму, густини струму) та газорозрядної плазми (розподіл концентрації заряджених частинок в міжелектродному проміжку, потенціалу плазми, температури електронів) при різних розмірах та топології електродних систем полегшує проектування пристроїв для технологій іонної обробки в довгомірних вузьких трубчастих електродних системах з відношенням довжини до відстані між електродами L>>d (при d в межах 3-20 мм, L - до 1 м) за тиску, що відповідає області мінімуму кривої Пашена, тобто для pd в межах 0,5-1,5 Па·м в середовищі аргону, але система може застосовуватись для різних газів. 2. Результати моделювання та дослідження використані при розробці технології іонного обробки трубчастих металевих довгомірних виробів малого діаметру для обґрунтування режимів підтримання іонно-генеруючого тліючого розряду за електричним живленням і тиском робочого газу. Також моделювання дозволило обґрунтувати вибір діаметру внутрішнього електроду при заданому внутрішньому діаметрі зовнішнього електроду. 3. Розроблена модель двохелектродного пристрою у діелектричній оболонці з неоновим наповненням за допомогою якої був розроблений індикатор критичної напруженості електромагнітного поля. Пристрій успішно апробований для використання в мікрохвильовій печі. На основі даного пристрою може бути побудована плазмова система великої площини для використання в системах керування електромагнітним випромінюванням. 4. Розроблена модель газорозподілу дозволяє визначити режим протікання та розподіл тиску газу в міжелектродному проміжку коаксіальної системи при подачі газу через перфорований внутрішній електрод та показала суттєву неоднорідність тиску робочого газу при такому способі подачі газу в електродну систему.Документ Відкритий доступ Методи класифікації форм туберкульозу легень за даними комп’ютерної томографії на основі ансамблевої селекції ознак(КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2025) Матвійчук, Олександр Вадимович; Настенко, Євген АрнольдовичМатвійчук О. В. Методи класифікації форм туберкульозу легень за даними комп’ютерної томографії на основі ансамблевої селекції ознак. – Кваліфікаційна наукова праця на правах рукопису. Дисертація на здобуття наукового ступеня (доктора філософії) за спеціальністю 122 «Комп’ютерні науки» (12 - Інформаційні технології). – Національний технічний університет України «Київський політехнічний інститут імені Ігоря Сікорського», Київ, 2025. Дисертаційна робота присвячена дослідженню даних комп’ютерної томографії легень у пацієнтів із туберкульозом легень та розробці методів диференціації лікарсько-чутливої та лікарсько-стійкої форми захворювання. Туберкульоз легень є другою за поширеністю інфекційною хворобою у світі та призвів у 2023 році до 1,3 млн смертей. Ефективна рання діагностика відіграє ключову роль у своєчасному призначенні лікування, особливо у випадках розвитку стійкості до протитуберкульозних препаратів. Для виявлення туберкульозу легень використовуються різні методи діагностики, зокрема мікробіологічний, молекулярно-генетичний, радіологічний, імунологічний та біохімічний. Застосування комп’ютерної томографії як рентгенологічного методу дозволяє швидко отримати зображення легень, оцінити наявність та ступінь уражень. Аналіз даних з зображень томографії дає змогу визначити форму та місце ураження легень туберкульозом, що є важливим етапом для подальшої розробки ефективних алгоритмів діагностики та оптимізації лікування. Проведено аналітичний огляд сучасних підходів до диференціації лікарськочутливої та лікарсько-стійкої туберкульозу із застосуванням методів машинного навчання. Розглянуто основні алгоритмічні підходи, включаючи використання штучних нейронних мереж, методів статистичного та текстурного аналізу, а також технологій сегментації для виділення зон інтересу на зображеннях комп’ютерної томографії. За результатами проведеного огляду встановлено, що комп’ютерна томографія легень містить ключові візуальні ознаки, які можуть бути використані для автоматизованої диференціації форм туберкульозу. Методи машинного навчання, зокрема згорткові нейронні мережі, демонструють високу точність у розпізнаванні структурних змін та класифікації патологічних процесів, що робить їх перспективним інструментом у діагностичних системах. Розглянуті сучасні методи мають проблеми з точністю класифікації лікарсько-чутливої та лікарсько-стійкої форми туберкульозу. Тому постає задача вдосконалення даних методів та технологій для збільшення точності діагностики, а також для підбору персоналізованої стратегії лікування. Для підвищення точності класифікації додано попередню обробку томографічних даних із виділенням легеневого вікна та визначенням площі легень, що дозволяє усунути надлишкову інформативність. В алгоритмі сегментації враховано можливість появи непромаркованих пікселів у середині легень та їх корекцію шляхом приєднання до виділеної області. Проведено дослідження з застосування методів текстурного аналізу для виділення ключових характеристик, що дозволяють більш точно ідентифікувати закономірності в структурі об’єктів на зображенні. Для отримання текстурних особливостей було застосовано різні типи матриць, зокрема – гістограма, матриця співвідношення рівнів сірого, матриця розміру зони рівнів сірого, матриця граничної довжини рівнів сірого. Перевагою використання матриць текстурних характеристик є збільшення інформативності отриманих даних за рахунок переходу від традиційного геометричного аналізу до оцінки текстури. Виділення настільки великої кількості ознак потребує механізму селекції інформативних ознак, для чого використано метод Minimum Redundancy Maximum Relevance. Побудована модель та методика моделювання ознак надає можливість впорядкувати ознаки за інформативністю та сформувати ансамбль найбільш релевантних за яким побудовано класифікатор. На основі сформованого ансамблю проведено дослідження, спрямоване на розробку класифікаційної моделі для визначення приналежності зображень до лікарсько-чутливого або лікарсько-стійкого класу. Для реалізації класифікаційного підходу застосовано метод випадкового лісу (Random Forest), який забезпечує високу стійкість до варіативності вхідних даних та знижує ризик перенавчання. Для підвищення точності класифікації розроблено модифіковану стратегію голосування в рамках ансамблю вирішальних правил. Відмінністю запропонованого підходу є адаптація стандартного алгоритму голосування шляхом введення вагових коефіцієнтів за допомогою методу групового урахування аргументів в комбінації з позиційним голосуванням, що дозволяє враховувати комплексні залежності між ознаками формуючи оптимізований ансамбль голосуючих моделей. Проведено дослідження, спрямоване на навчання глибокої залишкової нейронної мережі ResNet-50 для вирішення задачі класифікації зображень. Архітектура ResNet-50 обрана через здатність формування ознак на глибоких шарах, та наявності Encoder-Decoder модифікацій, що зменшує проблему зникання градієнта завдяки використанню залишкових зв’язків. Окремо розглянуто підхід гібридизації глибокої залишкової мережі із застосуванням ознак отриманих мережею та класифікатором випадкового лісу. Застосування з модифікованою функцією голосування дозволяє отримати альтернативний набір ознак перед подачею їх на класифікатор випадкового лісу. Метою роботи було удосконалення методів обчислювального інтелекту для збільшення точності класифікації лікарсько-чутливої та лікарсько-стійкої форм туберкульозу. В дисертацій отримані такі наукові результати: 1. Запропоновано метод селекції ансамблів інформативних ознак, який відрізняється поєднанням одновимірного послідовного відбору за міжкласовою, внутрішньокласовою дисперсією та визначенням оптимального набору ознак за критеріями інформативності та надмірності, що дозволяє зменшити обчислювальні ресурси та підвищити точність класифікації за даними великої розмірності. 2. Удосконалено метод прийняття рішень у колективах вирішувальних правил за рахунок додаткового впорядкування експертів по характеристиках компетентності на основі МГУА, що дозволяє модифікувати ваги в функції голосування для персоналізації рішень та підвищення точності класифікаторів з ансамблевою структурою 3. Вдосконалено метод визначення патологій на медичних зображеннях, в якому нейронна мережа з Encoder-Decoder архітектурою на основі ResNet50 для визначення зони патології доповнена оптимізованим ансамблевим класифікатором Random Forest, що надає можливість визначення класу патології за виокремленими Encoder частиною ознаками.